基于分层分区域虚拟材料方法的丝杠螺母结合部精确建模研究

为了建立精确的滚珠丝杠螺母结合部模型,基于多目标优化方法获取其结合部虚拟材料模型的参数,构建了精确的结合部虚拟梯度材料模型,从而建立了准确的滚珠丝杠螺母结合部动力学模型,并通过实验对此方法建立的动力学模型进行了实验验证。结果表明:基于虚拟梯度材料法建立的结合部模型具有较高的精度,梯度结构材料层的宏观材料特性在空间上呈现与接触应力随滚珠相位角分布相同的变化,据此能够充分表征滚珠轴承中滚珠和滚道接触面间接触应力分布不均匀的特性。

考虑非均匀载荷分布的滚珠丝杠静接触刚度建模方法研究

以双螺母垫片预紧式滚珠丝杠为研究对象,建立了可考虑非均匀载荷分布的双螺母垫片预紧式滚珠丝杠静接触刚度模型,并通过实验验证了模型的有效性。建立的模型可基于丝杠或螺母滚道为分析对象,着重分析了不同轴向载荷作用方向和大小对所有相位角处滚珠与滚道间接触角和法向接触力不均匀性的影响,以及接触角和法向接触力的分布不均匀性对轴向静接触刚度的影响,并获得以下结论:主要受接触角分布不均匀性的影响,以丝杠滚道为分析对象、轴向载荷负向时的轴向静接触刚度值较大;主要受法向接触力分布不均匀性的影响,随着轴向载荷的增大,不考虑载荷非均匀性模型获得的轴向静接触刚度值会逐渐偏离考虑载荷非均匀性模型获得的轴向静接触刚度值。