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申请/专利权人：南京理工大学

摘要：本发明公开了一种考虑润滑情况的滚珠丝杠副摩擦力矩的计算方法，应用于滚珠丝杠副传动性能计算技术领域。包括以下步骤：分析滚珠与接触滚道的接触特性、通过对接触处的油膜分析确定滚珠丝杠副润滑条件、计算滚珠接触处在不同润滑条件下的摩擦系数、选择当前润滑条件对应的摩擦系数后计算轴向负载作用下的摩擦力矩以及润滑产生的摩擦力矩、基于轴向负载作用下的摩擦力矩以及润滑产生的摩擦力矩计算滚珠丝杠副摩擦力矩。本发明通过接触特性分析和油膜分析计算得出轴向负载作用下的摩擦力矩和润滑产生的摩擦力矩，可准确地计算出应用于不同场所的滚珠丝杠副摩擦力矩，对滚珠丝杠副的承载特性分析具有重要意义。

主权项：1.一种考虑润滑情况的滚珠丝杠副摩擦力矩的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、分析滚珠与接触滚道的接触特性，得到接触处的接触应力和接触载荷；S2、通过对接触处的油膜分析确定滚珠丝杠副润滑条件；S3、计算滚珠接触处在不同润滑条件下的摩擦系数；S4、选择当前润滑条件对应的摩擦系数后计算轴向负载作用下的摩擦力矩以及润滑产生的摩擦力矩；S5、基于轴向负载作用下的摩擦力矩以及润滑产生的摩擦力矩计算滚珠丝杠副摩擦力矩；S1中的接触特性分析为将滚珠与滚道接触处视为两个接触体的接触椭圆接触，接触处的接触应力按接触椭圆分布计算，接触处的接触载荷Q为接触压力在接触椭球体上的积分；接触处的接触应力和接触形变变化关系为： 其中， 式中，px,y为接触椭圆上接触应力变化函数，δx,y为接触椭圆上接触形变变化函数，pmax为最大接触应力，δmax为最大接触形变；x、y分别为接触椭圆直角坐标系的纵坐标、横坐标，a为接触椭圆长半轴长度，b为接触椭圆短半轴长度，δ*为无量纲接触应变，E'为等效弹性模量，ρ为曲率，Q为接触处的接触载荷；S2具体为：用雷诺方程描述油膜厚度与润滑剂粘度关系： 式中，ρr为润滑剂的密度，η为润滑剂动力粘度，hr为油膜厚度，p为油膜压力，t为运动润滑时间；计算中心油膜厚度hc与最小油膜厚度hmin： 式中，U为无量纲速度参数；G为无量纲材料参数；W为无量纲载荷系数；ke为椭圆率，其值为接触椭圆长半轴长度a与接触椭圆短半轴长度b的比值；Rx为接触点法向平面内的综合曲率半径；计算油膜润滑参数Λ并判断两个接触面的润滑摩擦状态： 式中，σ1、σ2分别为对应接触面的粗糙度；Λ≤1时，接触面润滑状态为边界润滑；1＜Λ＜3时，接触面润滑状态为部分弹性流体润滑；Λ≥3时，接触面润滑状态为全油膜弹性流体润滑。

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