行星滚柱丝杠的多部件的参数确定方法，及行星滚柱丝杠技术

本申请公开了一种行星滚柱丝杠的多部件的参数确定方法，所述多部件至少包括丝杠

【技术实现步骤摘要】
行星滚柱丝杠的多部件的参数确定方法
，
及行星滚柱丝杠


[0001]本申请属于精密螺纹传动
，具体涉及一种提高行星滚柱丝杠综合性能的双层递进优化方法及系统
。

技术介绍

[0002]行星滚柱丝杠通过螺纹的啮合可以实现旋转运动和直线运动的相互转换以及力的传递
。
多体多点接触及滚动体之间互不干涉的传动方式使行星滚柱丝杠具有承载能力强
、
速度响应快
、
结构紧凑和环境适应性好等显著优点，常用于机电作动器的执行机构，在工业领域具有良好的应用前景
。
[0003]在行星滚柱丝杠中，螺纹为主要的承载部分，滚柱与丝杠
、
螺母的接触可以视为具有不同曲率的空间螺旋曲面之间的接触
。
伴随滚柱的行星运动，螺纹接触区附近材料会承受周期性应力应变作用，降低螺旋曲面的接触应力有助于减缓接触疲劳的发生，延长使用寿命
。
另外，螺纹牙之间的轴向间隙对行星滚柱丝杠的传动性能有重要影响
。
过大的轴向间隙可能会使滚柱发生偏移，造成滚柱
‑
丝杠接触侧和滚柱
‑
螺母接触侧的啮合位置发生变化，引起螺纹副不规则的轴向窜动，降低行星滚柱丝杠传动的平稳性
。
轴向间隙还会使行星滚柱丝杠出现回程误差，影响传动精度
。
但轴向间隙是保证零件装配的必要条件，还可以用于储存润滑剂，从而减缓螺纹表面磨损
。

技术实现思路

>[0004]本申请要解决的技术问题是如何对行星滚柱丝杆的各部件的参数进行确定，以实现行星滚柱丝杠的整体优化
。
[0005]为了解决上述问题，本申请提供了一种行星滚柱丝杠的多部件的参数确定方法，以及一种行星滚柱丝杠
。
利用该方法确定的行星滚柱丝杠的多部件的参数，能够实现整体结构优化，有助于提高螺纹的抗疲劳能力，延长使用寿命，增强运动的平稳性和提高传动精度
。
[0006]本申请一方面公开了一种行星滚柱丝杠的多部件的参数确定方法
。
所述多部件至少包括丝杠
、
滚柱和螺母
。
所述参数确定方法可以包括：分别针对多部件各自建立零件坐标系，并构建相应的螺旋曲面参数方程；基于所述螺旋曲面参数方程，确定用于表征部件间接触侧的螺旋曲面接触应力的第一目标函数和螺纹牙轴向间隙的第二目标函数；求解所述第一目标函数和所述第二目标函数，确定所述多部件的设计参数，至少包括牙型半角和螺纹牙厚；其中，所述第二目标函数的求解基于所述第一目标函数的求解结果进行
。
[0007]根据本申请的一些实施例，所述多部件各自对应的零件坐标系的
z
轴位于所述部件自身的轴线，
x
轴相互平行且在同一平面
。
[0008]根据本申请的一些实施例，所述构建螺旋曲面参数方程，包括：获取所述多部件各自对应的螺纹牙形轮廓函数；至少基于所述螺纹牙形轮廓函数，确定所述多部件各自对应的螺旋曲面参数方程
。
[0009]根据本申请的一些实施例，所述确定第一目标函数和所述第二目标函数，包括：基于所述螺旋曲面参数方程，确定部件间接触侧的啮合位置；至少基于所述啮合位置，确定所述第一目标函数和所述第二目标函数
。
[0010]根据本申请的一些实施例，所述确定所述啮合位置，包括：利用连续相切原理求解所述螺旋曲面参数方程，以确定所述啮合位置
。
[0011]根据本申请的一些实施例，所述啮合位置包括部件间接触半径以及部件间接触偏角
。
[0012]根据本申请的一些实施例，所述求解所述第一目标函数，包括：获取第一约束条件；基于所述第一约束条件以及所述第一目标函数，构建第一数学模型；其中，所述牙型半角作为变量参数参与所述第一数学模型的构建；求解所述第一数学模型，以确定所述牙型半角
。
[0013]根据本申请的一些实施例，所述求解所述第二目标函数，包括：获取第二约束条件，所述第二约束条件基于所述第一约束条件确定；基于所述第二约束条件以及所述第二目标函数，构建第二数学模型；其中，所述牙型半角作为常量参数，所述螺纹牙厚作为变量参数参与所述第二数学模型的构建；求解所述第二数学模型，以确定所述螺纹牙厚
。
[0014]根据本申请的一些实施例，所述第一数学模型和所述第二数学模型的求解基于改进的基于档案的微遗传算法
(AMGA2)
与
Hooke
‑
Jeeves
算法的组合算法进行
。
[0015]本申请的另一方面提供一种行星滚柱丝杠，所述行星滚柱丝杠的多部件的参数基于如上所述的参数确定方法确定
。
[0016]实施本申请，能够对高效地确定各部件的部件参数，基于这些参数可以实现行星滚柱丝杠的部件的接触侧的螺旋曲面接触应力的有效降低，以及轴向间隙的有效缩小，提高了行星滚柱丝杠的抗疲劳性能
、
增强了传动的平稳性和传动精度
。
附图说明
[0017]本申请将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述
。
这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：
[0018]图1是本申请一些实施例所示的行星滚柱丝杠的多部件的参数确定方法的示例性流程图；
[0019]图2是本申请一些实施例所示的行星滚柱丝杠的示例性结构示意图；
[0020]图3是本申请一些实施例所示的零件坐标系的示例性示意图；
[0021]图4是根据本申请一些实施例所示的行星滚柱丝杠的多部件的示例性参数示意图；
[0022]图5是根据本申请一些实施例所示的部件间接触侧相关的啮合位置的示例性示意图；
[0023]图6是根据本申请一些实施例所示的部件间接触侧的接触应力的示例性示意图；
[0024]图7是根据本申请一些实施例所示的部件间接触侧的接触应力的另一示例性示意图；
[0025]图8是根据本申请一些实施例所示的部件间螺纹牙轴向间隙的示例性示意图；
[0026]图9是根据本申请一些实施例所示的部件间螺纹牙轴向间隙的另一示例性示意
图
。
具体实施方式
[0027]为使本申请的上述目的
、
特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明
。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请
。
但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制
。
[0028]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种行星滚柱丝杠的多部件的参数确定方法，所述多部件至少包括丝杠
、
滚柱和螺母，其特征在于，所述参数确定方法包括：分别针对多部件各自建立零件坐标系，并构建相应的螺旋曲面参数方程；基于所述螺旋曲面参数方程，确定用于表征部件间接触侧的螺旋曲面接触应力的第一目标函数和螺纹牙轴向间隙的第二目标函数；求解所述第一目标函数和所述第二目标函数，确定所述多部件的设计参数，至少包括牙型半角和螺纹牙厚；其中，所述第二目标函数的求解基于所述第一目标函数的求解结果进行
。2.
根据权利要求1所述的参数确定方法，其特征在于，所述多部件各自对应的零件坐标系的
z
轴位于所述部件自身的轴线，
x
轴相互平行且在同一平面
。3.
根据权利要求1所述的参数确定方法，其特征在于，所述构建螺旋曲面参数方程，包括：获取所述多部件各自对应的螺纹牙形轮廓函数；至少基于所述螺纹牙形轮廓函数，确定所述多部件各自对应的螺旋曲面参数方程
。4.
根据权利要求1所述的参数确定方法，其特征在于，所述确定第一目标函数和所述第二目标函数，包括：基于所述螺旋曲面参数方程，确定部件间接触侧的啮合位置；至少基于所述啮合位置，确定所述第一目标函数和所述第二目标函数
。5.
根据权利要求4所述的参数确定方法，其特征在于，所述确定所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚琴，泮战侠，宋任波，马苏豫，
申请(专利权)人：苏州亚太精睿传动科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：