螺母丝杠机构的静力学仿真及可靠性分析

为保证螺母丝杠机构的安全运行,针对螺母丝杠的实际工况进行了静力学仿真,进而建立了螺母丝杠的磨损可靠性模型,并进行了可靠性分析和可靠度计算。根据螺母丝杠的实际工作情况,应用ANSYS Workbench软件对螺母丝杠进行了静力学仿真。在仿真结果的基础上,对螺母螺纹所受应力应变进行了不确定性分析,通过拟合响应面模型和蒙特卡洛抽样法得到了螺母丝杠机构的最大应力分布特征,利用参数化建模方法得到了螺母丝杠行程对其运行可靠性的影响情况。研究结果表明,当丝杠行程达到33 600 m后螺母丝杠部件的可靠度曲线开始快速下降。因此,在实际运行过程中,当螺母丝杠的行程达到33 600 m后,应提高检修频率,避免因螺母丝杠的磨损可靠度降低而导致故障或事故。

基于数值分析的机床丝杠螺母选型方法研究

【目的】传统的机床丝杠螺母模型仅有几何信息,且在进行丝杠选型时,需要根据设计要求,手动逐个选择丝杠螺母组件各个零件;在进行整机装配时其装配关系均需手动添加,操作烦琐复杂且容易出错;进行机床有限元分析时,需要设置大量分析参数,如材料属性、结合面参数等。设计人员要花费大量的时间在简单的重复工作上,造成设计资源的浪费,且对机床结构选型、设计和有限元分析的效率和稳定性影响很大。【方法】研究小组建立了一套内部自动关联、支持整机自动化装配和快速有限元分析的丝杠螺母组件数据库。根据设计要求和约束,实现了丝杠螺母组件的快速选型和建模,形成了丝杠螺母组件装配模型,提高了设计效率和自动化程度,实现其对偶结构大件对应特征/位置的快速建模,且支持整机的自动化装配,并在丝杠螺母副中添加了用于有限元分析的动力学参数,可提高有限元分析速度和分析质量。【结果】数据库可用于机床设计中的丝杠螺母的快速选型、整机装配和有限元分析。

双螺母滚珠丝杠副导程误差与摩擦力矩关系研究

为了准确计算双螺母滚珠丝杠副的摩擦力矩,基于载荷和变形协调理论,分析了导程误差对载荷分布不均匀程度的影响,结合预紧力和滚珠形变提出双螺母滚珠丝杠副导程误差与摩擦力矩的关系模型。利用行程误差试验台测量不同精度等级丝杠的导程误差,并将各丝杠分别匹配同一套螺母、垫片、滚珠,组成丝杠副,测量滚珠丝杠副的摩擦力矩。结果表明,在考虑滚珠丝杠导程误差和滚珠载荷分布不均的情况下,导程误差与摩擦力矩呈线性关系,不同精度等级丝杠对应的摩擦力矩计算结果与试验值的相对误差为0~8.79%,均小于文献[6]模型的计算结果,从而验证了本文模型的有效性。

滚珠丝杠-螺母副结合部轴向动态特性参数测试与分析

为了获得滚珠丝杠-螺母副结合面轴向动态特性参数,建立了滚珠丝杠-螺母副滚动结合面轴向动力学参数识别模型并研发了测试平台,分析了不同丝杠结构尺寸参数对丝杠轴向动态刚度的影响规律。实验结果表明,丝杠直径、导程、螺旋升角、工作圈数的增大均可提高其轴向动态刚度,而丝杠装配过程中的预拉伸所产生的轴向应变量会减小丝杠结合面轴向动态刚度。最后建立了滚珠丝杠-螺母副结合面轴向动态刚度神经网络预测模型,预测结果表明计算刚度与实测值相差不超过8%。

丝杠螺母驱动平行四杆升降机构的设计与分析

在阐述了牙科用椅传动机构传动特点的基础上,对升降机构进行了相关的分析研究与综合,计算得出了升降机构推程力的数值,确定了传动机构各部件的尺寸参数,校核了丝杠螺母机构的自锁性能.依据确定的传动参数对丝杠的强度性能、螺纹的强度性能、丝杠螺母机构的稳定性进行了验算,从而设计出了满足机构要求的丝杠螺母机构,此外对其传动效率进行了计算,为升降机构的设计提供了理论依据,并对驱动系统的选型具有一定的参考价值.

重载丝杠螺母副的摩擦学系统模型的建立

在基本摩擦学理论和实验的基础上 ,分析了某种选定的摩擦副在某种选定的摩擦学工况条件下的摩擦学系统特性 ,建立了轧机压下装置中重载丝螺母副的摩擦学特性与载荷之间关系的数学模型 ,推导出相对准确的摩擦系数—载荷 ,磨损率—载荷计算公式 ,与实验结果比较有较好的吻合性。该数学模型可为摩擦学系统特性转化的研究提供研究参照体 ,亦可为工程设计人员在摩擦学设计时提供有效的计算工具。

滑动丝杠螺母机构的可靠性设计

应用应力 -强度干涉模型 ,研究了滑动丝杠螺母机构的可靠性设计。它包括耐磨性、稳定性、刚度、强度的可靠性设计。

丝杠螺母副轴向窜动误差分析及测量系统设计

分析影响螺母定位精度的因素,提出了丝杠轴窜误差;设计了基于激光干涉仪的测试方案,搭建了实验非接触式测试系统,对测试系统进行了误差分析,最后对理论分析进行了实验验证。实验结果表明,丝杠螺母副轴向窜动呈周期性变化,正反方向周期一致,其幅值大小为90nm左右;该误差对螺母的定位精度影响在亚微米范围。

基于弹性动力学的丝杠螺母机构动态传动精度分析

在对丝杠螺母机构进行弹性动力学分析的基础上,将机构中的有关几何物理参数视为随机变量,对其进行了动态传动精度分析,并建立了动态传动精度可靠性分析模型。最后通过算例研究了不同荷载下丝杠螺母机构动力响应特点,考查了各随机变量对其动态精度可靠性的影响,获得了有意义的结论。

基于Pro/E的滚珠丝杠螺母副的建模与装配

基于Pro/E的环境可以很好地实现数控机床典型结构的建模与装配。详实地介绍了滚珠丝杠螺母副的三维建模与装配,这一典型结构的开发与研究,一方面为数控机床结构的教学提供了直观的教具,降低了教学成本,提高了教学质量;另一方面,为设计教学提供了资源与平台,为实现资源共享奠定了基础。

BP神经网络计算丝杠螺母副摩擦系数的方法

利用Matlab系统建立了丝杠螺母副的摩擦系数与载荷之间关系的BP人工神经网络模型。并用trainbpx动量—自适应学习率调整算法进行神经网络学习训练 ,可使网络收敛快 ,误差小。网络输出结果与实验结果比较 ,有极好的吻合性。采用Matlab神经网络工具函数建立神经网络的方法简单方便 。

基于螺旋传动机构中丝杠螺母副间隙调整装置的设计研究

根据螺旋传动机构中丝杠螺母副类型特点及传动要求,介绍几种常用的丝杠螺母副间隙调整装置的工作原理及应用。

一种新型丝杠螺母副的结构探讨

丝杠螺母副因其结构简单,加工方便,制造成本低,具有自锁功能等优点,在虎钳、千斤顶等机械设备中大范围的使用。设备效率低下,无法在短时间内实现工作目标,费时费力。为改变这一现状而对其进行改进。

进口滚珠丝杠副螺母的质量检验与分析

本文对某国外进口的滚珠丝杠副螺母进行了化学成分、显微硬度、金相组织等检测。结果表明,该螺母的材料对应于国内的15Cr钢;其外圆及内螺纹表面经渗碳处理,淬火后的组织为马氏体+碳化物+少量残余奥氏体,具有高硬度的特点;心部为条束状铁素体+珠光体组织,硬度较低但韧性良好。因此,该螺母可以满足其服役条件的技术要求。

数控车床改造中滚珠丝杠螺母副的选用校核

阐述和验证了数控车床改造中滚珠丝杠螺母副的选用,从它的尺寸、精度、承载能力的选择等各方面进行了校核。

多孔质气体静压丝杠螺母副研究

气体静压丝杠螺母间的气体薄膜使气体静压丝杠螺母之间的摩擦、磨损极小,极大地提高了静压丝杠螺母副的使用寿命。螺母所采用的多孔质材料可提供众多的微小节流孔,使气体静压多孔质丝杠螺母副具有高承载能力、高阻尼和很好的稳定性等优点。本文根据气体静压丝杠螺母副的几何模型与气体静压圆锥轴承的几何模型的相似性,即气体静压丝杠螺母副可看作是相对的气体静压圆锥轴承以一定的螺距沿轴方向排列而成的,通过对气体静压圆锥轴承的分析和有限元推导,分析了气体静压丝杠螺母副的静态性能。并通过实验验证了理论推导的正确性。

卧式车床丝杠螺母传动的结构设计

卧式车床的床鞍与横滑板之间的连接与传动是通过丝杠和螺母之间传动配合来实现的，其空行程的调节是通过丝杠和螺母之间的关联获得的。提高关联效果、方便于轮的空行程调节则成为丝杠螺母传动设计的关键所在。

滚珠丝杠螺母副的计算和选型

在普通机床改造中,丝杠的改造起着重要的角色。为了保证进给伺服系统的传动精度和平稳性要求,选用摩擦小、传动效率高的滚珠丝杠螺母副,并应有预紧机构,以提高传动刚度,消除间隙。

双螺母齿差式滚珠丝杠螺母副的调隙

数控机床的日益普及和它在使用中所显示出的巨大经济效益 ,目前已成为机械制造技术进步和技术改造的主力 ,是精密机件加工的主要手段。