国家教育部博士点基金(20126102110019)
- 作品数：21 被引量：111H指数：8
- 相关作者：刘更马尚君佟瑞庭付晓军张文杰更多>>
- 相关机构：西北工业大学中国运载火箭技术研究院更多>>
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- 相关领域：机械工程自动化与计算机技术电气工程更多>>
- 不同安装方式下行星滚柱丝杠副载荷分布研究被引量：11
- 2015年
- 综合考虑行星滚柱丝杠副轴段刚度、螺纹牙刚度和接触刚度及安装方式、受力状态等因素,建立了行星滚柱丝杠副螺纹牙载荷分布计算模型。在对计算模型验证的基础上,详细分析了安装方式、受力状态、结构参数和牙型参数等对螺纹牙载荷分布的影响规律。结果表明,决定螺纹牙载荷分布规律的主要因素是行星滚柱丝杠副的材料参数、结构参数与安装方式,其中丝杠与螺母的轴向累积弹性变形是引起行星滚柱丝杠副螺纹牙载荷分布不均的主要原因。螺纹牙刚度对载荷分布的影响较小,随着螺纹牙刚度的减小,载荷分布不均程度逐渐降低。此外,滚柱螺纹牙个数与螺距对载荷分布的影响很大,载荷分布不均程度随着螺纹牙个数的增大或螺距的增大而增大。
- 张文杰刘更马尚君佟瑞庭
- 关键词：载荷分布安装方式刚度
- 基于行星滚柱丝杠副的机电作动器动态特性分析被引量：8
- 2016年
- 以舵回路系统中机电作动器为研究对象,考虑机电作动器的安装和舵面负载连接,建立了基于行星滚柱丝杠副的机电作动器数学模型。采用AMESim进行仿真对比分析,探讨了机电作动器中结构刚度、摩擦和间隙等非线性因素对系统动态性能的影响。结果表明:相比传动刚度,结构刚度中固定刚度的提高对于系统动态响应的改善作用更明显;行星滚柱丝杠副间隙量越大,系统的阶跃响应波动幅值越明显;在给定舵控指令下,机电作动器的仿真位移输出响应误差最大为1.8 mm,相对误差为1.2%,从而较好的反映了模型的有效性,为功率电传机电作动器的进一步结构优化和控制提供理论依据。
- 乔冠刘更马尚君佟瑞庭周勇
- 关键词：机电作动器动态特性结构刚度
- 不同工作温度下行星滚柱丝杠副载荷分布研究被引量：2
- 2016年
- 为揭示不同工作温度下行星滚柱丝杠副载荷分布规律,考虑不同安装方式对载荷分布的影响,基于有限元方法建立了行星滚柱丝杠副有限元分析模型。通过在工作载荷作用下有限元解和理论结果对比,验证了模型的正确性。在此基础上,综合考虑行星滚柱丝杠副不同安装方式和受力状态,系统分析了不同工作温度下行星滚柱丝杠副载荷分布规律。结果表明,温度对丝杠侧载荷分布的影响程度大于螺母侧,对受拉侧影响大于受压侧;温度改变丝杠和螺母在轴向的累积变形是影响载荷分布规律的重要因素。考虑温升及两侧载荷分布的相互作用,在丝杠和螺母同时承受压应力时,两侧载荷分布均匀程度最优。
- 刘淑敏刘更马尚君佟瑞庭张文杰
- 关键词：载荷分布热力耦合安装方式有限元分析
- 考虑弹性变形的行星滚柱丝杠副滚滑特性被引量：1
- 2015年
- 为了揭示行星滚柱丝杠副滚滑机理,基于滚柱螺纹球面牙型特点,采用等效球的方法,分别建立了未考虑弹性变形和考虑弹性变形的行星滚柱丝杠副滚滑分析模型.通过求解两侧接触点的相对滑动速度,研究其滚滑特性.采用滑-滚比表征两接触侧滑动量与滚动量的相对关系,分别计算了两接触侧滑-滚比,并重点研究了螺纹结构参数中接触角、螺旋升角和滚柱螺纹牙数对两接触侧滑-滚比的影响规律.分析结果表明,考虑弹性变形,丝杠与滚柱接触侧会产生相对滑动,且两接触侧沿螺旋线切向产生的相对滑动速度最大;接触角和螺旋升角对两接触侧滑-滚比的影响趋势均相反,增大螺旋升角更有利于降低螺母侧滑-滚比;滚柱螺纹牙数对两接触侧滑-滚比的影响较小.
- 马尚君刘更付晓军佟瑞庭
- 关键词：螺旋传动
- 行星滚柱丝杠副滚柱的设计方法与虚拟装配被引量：14
- 2013年
- 基于行星滚柱丝杠副(Planetary Roller Screw,PRS)滚柱既有螺纹又有齿的复杂结构特点,提出了滚柱螺纹和滚柱齿的匹配设计方法,并给出了详细设计流程,分为3大步骤:滚柱中径的匹配设计,滚柱端部直齿轮的设计,滚柱螺纹的设计。在此基础上,结合PRS结构组成和运动原理,构建了螺纹截面设计方法并建立了三维模型,最后进行了虚拟装配,对滚柱与螺母装配中可能存在的问题及注意事项进行了说明。文中提出的滚柱设计和虚拟装配方法可为PRS的设计分析提供指导。
- 董永刘更马尚君佟瑞庭
- 关键词：虚拟装配
- 磁通门的数值分析与HSPICE仿真被引量：7
- 2013年
- 针对电压源激励和非正弦波激励在传统分析计算中存在的难题,提出了一种基于HSPICE的磁通门计算和仿真方法。磁通门铁芯用考虑磁滞现象的JA-Brachtendorf模型描述,而传统的JA-Brachtendorf模型参数的提取方法需要很多实验数据。运用一种简单的计算方法利用较少的试验数据先得到JA模型的数据,再由JA模型数据得到JA-Brachtendorf模型的参数。最后通过实例用HSPICE仿真考察电压源激励方式下磁通门各种物理量的波形、量值,与实验结果符合得很好。
- 侯晓伟刘诗斌李菊萍杨尚林郭博
- 关键词：磁通门传感器磁滞回线HSPICE
- 行星滚柱丝杠副弹塑性接触分析被引量：8
- 2016年
- 针对行星滚柱丝杠副弹塑性接触问题,以赫兹接触理论及弹塑性力学为基础,建立了丝杠与滚柱单对接触模型,得出一种判断行星滚柱丝杠副是否进入屈服状态的方法。其次,基于有限元法建立其弹塑性接触的数值模型,分析了载荷与行星滚柱丝杠副弹塑性接触变形的关系。进一步的计算表明,滚柱先于丝杠屈服,且在塑性变形量较小的载荷范围内,运用赫兹公式计算接触应力仍然可行。通过对行星滚柱丝杠副的弹塑性接触分析,得出其额定静载荷对应的塑性变形量,对未来行星滚柱丝杠副的设计提供了理论依据。
- 姚琴吴立言刘更马尚君佟瑞庭
- 关键词：弹塑性接触有限元法塑性变形额定静载荷
- 螺纹牙型角对行星滚柱丝杠副接触特性影响研究被引量：4
- 2016年
- 以行星滚柱丝杠副为研究对象,建立了单对滚柱与丝杠啮合副的接触模型。采用有限元软件ABAQUS计算分析了滚柱与丝杠的接触应力。为了研究螺纹牙型角对行星滚柱丝杠副接触特性的影响,分别设计了牙型角为60°,80°,85°,90°,95°的螺纹啮合副,对比研究了不同牙型角时滚柱螺纹牙最大接触应力及其最大相对误差,丝杠螺纹牙最大接触应力及其最大相对误差。结果表明:滚柱与丝杠的最大接触应力均发生在第1节螺纹牙上,且随螺纹牙型角的增大,最大接触应力整体呈增大趋势;螺纹牙型角为90°时,滚柱螺纹牙最大接触应力的最大相对误差最小,滚柱受载更均匀,传动更平稳,从而有利于提高行星滚柱丝杠副的使用寿命。通过研究螺纹牙型角对行星滚柱丝杠副接触特性的影响,为行星滚柱丝杠副设计提供指导。
- 佟瑞庭刘更史佑民刘淑敏
- 关键词：接触特性
- 行星滚柱丝杠副螺纹牙均载设计方法研究被引量：4
- 2016年
- 为实现行星滚柱丝杠副(PRSM)的螺纹牙均载设计,使作用载荷尽可能在滚柱螺纹牙间均匀分布,从PRSM结构参数设计与螺纹精度设计2个层面展开研究。根据螺纹牙设计的弯曲与剪切强度条件与接触屈服条件,得到螺纹牙额定载荷与极限载荷计算方法以及PRSM参数设计准则。在参数设计层面,按照PRSM参数设计的一般流程,采用单因素方法研究了主要设计参数对载荷分布的影响规律,揭示了设计参数对载荷分布影响的基本规律,用于指导均载设计中参数优化。结果表明,各参数优化设计的关键是使丝杠、滚柱与螺母三者的轴段刚度有利于载荷均匀分布。在螺纹精度设计层面,研究了服从不同正态分布的随机螺距误差对载荷分布的影响,基于其影响规律,提出螺纹精度设计与公差带位置控制方法,实现PRSM螺纹牙均载设计。
- 张文杰刘更佟瑞庭马尚君
- 关键词：载荷分布参数设计公差带
- 考虑误差的行星滚柱丝杠副滚柱承载分布被引量：5
- 2015年
- 为改善滚柱螺纹牙承载分布,在丝杠受轴向拉力和螺母受轴向压力作用下,基于滚柱两接触侧变形协调关系,建立考虑误差的滚柱螺纹牙承载分布计算模型.将计算的滚柱各螺纹牙承载比与直接刚度法计算结果进行对比,验证了模型的正确性.系统分析负载、接触角、螺旋升角、滚柱螺纹牙数和螺纹副材料弹性模量比对滚柱承载分布规律的影响.结果表明:在相同误差分布下,负载越小,滚柱螺纹牙承载分布波动越大,负误差更有利于降低前3个螺纹牙承载比例;接触角或螺旋升角越小,滚柱螺纹牙承载分布越均匀;随着螺纹牙数增大,各螺纹牙承载比例逐渐降低,且误差对承载比的影响变小;降低丝杠或螺母弹性模量可有效改善滚柱螺纹牙承载分布.
- 马尚君刘更付晓军张文杰乔冠
- 关键词：接触角
