基于NordLock楔锁原理的双螺母滚珠丝杠副的创新设计与性能分析

针对国产滚珠丝杠副常常出现的因加工误差、滚道磨损等因素导致的预紧力丧失的难题,将NordLock楔锁特征应用于滚珠丝杠副的结构设计中,提出了一种新型预紧滚珠丝杠副。该预紧机构由左、右两个楔锁垫片组成,使双螺母与丝杠轴产生相对位移,从而产生轴向预紧力;同时,两垫片的楔锁效应使得预紧力大小保持不变。根据楔锁效应和滚珠丝杠副的结构参数,确定了楔形预紧垫片的关键结构参数。应用SolidWorks建立了三维几何模型,应用Ansys有限元软件对新型滚珠丝杠副进行了瞬态动力学分析和模态分析。结果表明,这种新型结构能够有效地实现自我预紧,有望成为一种具有良好应用前景的高可靠性、长寿命的滚珠丝杠副。