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：张家港斯克斯精密机械科技有限公司

摘要：本发明公开了一种进给系统内滚珠丝杠副振动的数值仿真方法及滚珠丝杠副进给系统，涉及滚珠丝杠副技术领域，根据进给系统内双螺母滚珠丝杠副的结构，确定双螺母滚珠丝杠副内滚珠的运动速度；基于运动速度对双螺母滚珠丝杠副的反向器进行受力分析，确定滚珠在某一速度下通过反向器时产生的冲击力；对双螺母滚珠丝杠副的几何变形关系进行分析，确定工作时受丝杠轴行程误差影响下的丝杠、双螺母副的变形关系，并通过赫兹接触公式将变形关系转化为丝杠、双螺母的受力变化；建立滚珠丝杠副进给系统动力学模型，并搭建对应非线性方程组，将受力变化代入非线性方程组中，确定进给系统内滚珠丝杠副的振动值。本发明提供的方法精确度高，误差小。

主权项：1.一种进给系统内滚珠丝杠副振动的数值仿真方法，其特征在于，包括：根据进给系统内双螺母滚珠丝杠副的结构，确定双螺母滚珠丝杠副内滚珠的运动速度；基于运动速度对双螺母滚珠丝杠副的反向器进行受力分析，确定滚珠在某一速度下通过反向器时产生的冲击力；对双螺母滚珠丝杠副的几何变形关系进行分析，确定工作时受丝杠轴行程误差影响下的丝杠、双螺母副的变形关系，并通过赫兹接触公式将变形关系转化为丝杠、双螺母的受力变化；根据进给系统的结构，在得到的冲击力和受力变化的基础上，建立滚珠丝杠副进给系统动力学模型，并搭建对应非线性方程组，将受力变化代入非线性方程组中，确定进给系统内滚珠丝杠副的振动值；所述丝杠、双螺母的受力变化分析过程如下：建立丝杠副轴向坐标系与滚珠运动坐标系，测量滚珠丝杠副在进给系统内工作时，丝杠、双螺母的导程误差值；计算滚珠丝杠副内丝杠轴、双螺母运动时的相对位移量，确定滚珠对应产生的变形，根据赫兹接触公式将变形转为受力，根据滚珠受力以及空间坐标，确定丝杠、双螺母受力关系；所述丝杠、双螺母受力关系式如下：建立以丝杠轴向为z轴的空间固定坐标系和以滚珠圆心为原点的Frenct活动坐标系；所述滚珠产生的变形采用以下公式确定： 其中Δδ为所述滚珠产生的变形，p是滚珠与滚道接触的平面内，丝杠滚道曲率中心跟螺母滚道曲率中心的直线距离，zn、zs分别是螺母、丝杠沿丝杠轴向的位移量，分别是螺母、丝杠滚道的行程误差，xn、xs分别是螺母、丝杠沿丝杠垂直径向的位移量，yn、ys分别是螺母、丝杠沿丝杠水平径向的位移量，是滚珠所处的空间角度；α为滚珠与丝杠滚道接触点的接触角，β为丝杠轴的螺旋升角；其中，双螺母包括法兰螺母和圆螺母；所述法兰螺母、圆螺母受力采用以下公式确定： 其中分别为所述法兰螺母在x、y、z三个方向上的受力，分别为所述圆螺母在x、y、z三个方向上的受力，Kn为双螺母滚道的赫兹接触系数，Δδ法兰螺母-i为法兰螺母内第i颗滚珠产生的变形，是法兰螺母内第i颗滚珠所处的空间角度，L为法兰螺母内的滚珠总数，Δδ圆螺母-i为圆螺母内第i颗滚珠产生的变形，是圆螺母内第i颗滚珠所处的空间角度，R是圆螺母内的滚珠总数；所述丝杠受力采用以下公式确定： 其中分别为所述丝杠在x、y、z三个方向上的受力，Ks为丝杠轴的赫兹接触系数；所述进给系统内滚珠丝杠副的振动值通过以下方式确定：根据进给系统结构，将两个轴承视为弹簧阻尼系统，将工作台视作与法兰螺母固连的质点，将双螺母中任一螺母内的所有螺母滚珠视为一个弹簧阻尼系统，以及将滑块导轨副在轴向上视为阻尼系统，部件的质量、刚度和阻尼参数集中于质心处，将丝杠轴视为刚体；基于动力学模型，搭建进给系统非线性动力学方程组，将进给系统内滚珠丝杠副因运转产生的受力变化带入非线性动力方程组中，计算进给系统内滚珠丝杠副的振动值；所述动力学方程组为： 其中m法兰螺母、m圆螺母、m丝杠分别为所述法兰螺母、圆螺母、丝杠的质量，c法兰螺母、c圆螺母、c丝杠分别为法兰螺母、圆螺母、丝杠的阻尼值，Fp为丝杠的预紧力，k为垫片的刚度，分别为法兰螺母、圆螺母、丝杠在x方向上的加速度，分别为法兰螺母、圆螺母、丝杠在x方向上的速度，分别为法兰螺母、圆螺母、丝杠在y方向上的加速度，分别为法兰螺母、圆螺母、丝杠在y方向上的速度，分别为法兰螺母、圆螺母、丝杠在z方向上的加速度，分别为法兰螺母、圆螺母、丝杠在z方向上的速度。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 张家港斯克斯精密机械科技有限公司 一种进给系统内滚珠丝杠副振动的数值仿真方法及滚珠丝杠副进给系统