买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：南京理工大学

摘要：本发明公开了一种行星滚柱丝杠副滚柱齿轮参数优化设计方法，包括以下步骤：建立螺纹副参数匹配关系，同时根据设计指标要求确定丝杠中径、螺纹头数和螺纹导程；确定丝杠、螺母和滚柱的螺纹牙牙型；根据不产生根切最小齿数、齿轮齿根圆直径小于螺纹小径和齿轮齿顶圆直径小于等于螺纹大径这三个约束条件，初步优化滚柱齿轮参数；以增大重合度与减小齿根弯曲强度差值为优化目标，进一步优化滚柱齿轮参数。本发明提出的方法合理有效地推导行星滚柱丝杠副基本参数、选取合适的优化变量和目标函数并准确地求解滚柱齿轮参数的最优解，可有效的预防和解决行星滚柱丝杠副在运行过程中出现轮齿折断的失效形式，进而提高行星滚柱丝杠副的承载能力和传动效率。

主权项：1.一种行星滚柱丝杠副滚柱齿轮参数优化设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1，建立螺纹副参数匹配关系，同时根据设计指标要求确定丝杠中径、螺纹头数和螺纹导程；步骤2，确定丝杠、螺母和滚柱的螺纹牙牙型；步骤3，根据不产生根切最小齿数、齿轮齿根圆直径小于螺纹小径和齿轮齿顶圆直径小于等于螺纹大径这三个约束条件，初步优化滚柱齿轮参数；具体包括：步骤3-1，根据行星轮系传动原理，得到丝杠、滚柱和螺母的角速度关系： 其中，ωs和ωn分别为丝杠和螺母的角速度，ωn＝0；ωr为滚柱的自转角速度，ωb1和ωb2分别为左右两侧保持架的角速度，zR2和zR分别为内齿圈和滚柱齿轮的齿数；进而得到内齿圈与滚柱齿的齿数比等于螺母和滚柱螺纹的中径比：zR2zR＝dndr；滚柱螺纹中径等于齿轮节圆，即：dr＝mazR；步骤3-2，根据下述三个约束条件，迭代优化上述滚柱齿轮参数： dRf＝mazR-2ha*+c*ma＜drfdRa＝mazR+2ha*ma≤dra其中，zRmin为不产生根切最小齿数，αR为齿轮压力角，ma为齿轮模数，dRf为齿轮齿根圆直径，ha*为齿顶高系数，c*为顶隙系数，drf为螺纹小径，dRa为齿顶圆直径，dra为螺纹大径；迭代优化具体过程如下：1根据滚柱螺纹中径，选择初始滚柱齿轮模数、齿数、压力角、齿顶高系数和顶隙系数；2判断是否成立，若否，重新确定上述1中的齿轮模数、齿数、齿顶高系数和顶隙系数，之后执行该步骤2；否则执行3；3判断是否成立，若是，则获得输出最优参数，否则重新确定齿轮模数和齿数，重新执行该步骤3；步骤4，以增大重合度与减小齿根弯曲强度差值为优化目标，进一步优化滚柱齿轮参数；具体包括：步骤4-1，确定优化设计变量，X＝[x1,x2,x3,x4]＝[ma,zR,ha*,x1]，ma,zR,ha*,x1分别为滚柱齿轮模数、齿数、齿顶高系数和变位系数；步骤4-2，构建单目标函数，该单目标函数为重合度与齿根弯曲强度的比值最大；步骤4-3，确定不根切、齿顶厚度不能薄于设定阈值与齿根不干涉的约束条件；步骤4-4，基于步骤4-1至步骤4-3，实现滚柱齿轮参数优化。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 南京理工大学 一种行星滚柱丝杠副滚柱齿轮参数优化设计方法