《交叉螺紋滾柱絲槓高頻變載荷多點嚙合機理及實驗研究》是依託北京航空航天大學，由劉艷強擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：交叉螺紋滾柱絲槓高頻變載荷多點嚙合機理及實驗研究
- 依託單位：北京航空航天大學
- 項目負責人：劉艷強
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目套用空間曲面嚙合原理、接觸變形原理、摩擦理論、先進測試技術，以對航空、航天及武器裝備傳動有重要意義的新型重載精密傳動元件行星滾柱絲槓為研究對象，研究行星滾柱在高速轉動時交叉螺紋高頻變載荷多點嚙合特性，分析滾柱由於嚙合所承受的各種載荷,將載荷進行提取、分類、合成，對滾柱在嚙合過程中真實載荷特性準確模擬。研究交叉螺紋滾柱絲槓嚙合變形特性，分析載入過程中滾柱螺紋的瞬態變形，得出高頻變載荷作用下螺紋瞬態變形和嚙合軌跡動態變化的理論。根據該理論建立可以準確模擬行星滾柱絲槓負載狀態下嚙合行為的變形載荷聯動動態模型，並套用該模型搭建交叉螺紋滾柱絲槓嚙合行為的模擬載入實驗平台，對不同材料、不同工況下嚙合性能進行測試，利用實驗結果與仿真模型對核心結構參數進行最佳化，建立行星滾柱絲槓結構設計參數選擇理論，改進設計方法，提高產品性能，促進機械傳動科學發展。
結題摘要
項目推導了行星滾柱絲槓螺紋曲面方程，建立了直線、圓弧、橢圓、拋物線和雙曲線等多種不同輪廓螺紋的三維模型； 建立了行星滾柱絲槓的嚙合方程，運用數值方法求解了嚙合點位置，並對嚙合點分布展開分析；推導了行星滾柱絲槓嚙合計算公式，實現了多種不同螺紋嚙合點位置的準確計算，分析了嚙合點分布於螺距和絲槓頭數的關係。在嚙合計算的基礎上，建立了行星滾柱絲槓的干涉函式，計算了不同螺紋嚙合的干涉危險區，評估螺紋的嚙合風險。針對行星滾柱絲槓嚙合的幾何特性，建立了系統的研究方法。基於行星滾柱絲槓嚙合計算，對其差動傳動原理進行了理論研究，準確的計算了行星滾柱絲槓的傳動導程，揭示了行星滾柱絲槓承載能力強，傳動精度高的里理論依據。對行星滾柱絲槓的載荷特性進行了研究，計算了行星滾柱絲槓的載荷周期。對行星滾柱絲槓在承載情況下的接觸變形及應力分布進行了分析，對行星滾柱絲槓點接觸變形及接觸區應力分布進行了解析計算；使用ABAQUS對行星滾柱絲槓副中的絲槓與滾柱接觸進行仿真，分析了行星滾柱絲槓滾柱與螺母之間的滑移。
