[发明专利]一种基于多滚柱承载的行星滚柱丝杠螺纹牙受力计算方法

权利要求书

1.一种基于多滚柱承载的行星滚柱丝杠螺纹牙受力计算方法，其特征在于，包括：

根据螺纹牙接触位置，对基于多滚柱承载的行星滚柱丝杠结构中的丝杠、滚柱、螺母进行离散处理；

根据各个滚柱和丝杠之间、各个滚柱和螺母之间的相对轴向位置，及丝杠的约束条件，建立行星滚柱丝杠离散系统的伴随矩阵；

假设已知各个螺纹牙所受接触力，计算接触刚度并建立行星滚柱丝杠离散系统的刚度矩阵；

根据伴随矩阵和刚度矩阵，及受力平衡和变形协调条件，确定行星滚柱丝杠离散系统中各个单元的弹性变形和螺纹牙受力情况；

对比新旧两组螺纹牙受力，若差值小于许用值，则计算结束并输出结果；若差值大于许用值，则使用新的螺纹牙受力代替原有数值，重新计算。

2.如权利要求1所述的基于多滚柱承载的行星滚柱丝杠螺纹牙受力计算方法，其特征在于，所述行星滚柱丝杠结构包括：丝杠、螺母、滚柱、内齿圈和保持架；

所述螺母两端安装有所述内齿圈，每一个所述内齿圈内安装有所述保持架，所述滚柱的端部安装在所述保持架的销孔中，所述滚柱的直齿与所述内齿圈相啮合，所述滚柱的螺纹与所述螺母相接触，具有多头螺纹结构的所述丝杠旋转装入包括螺母、滚柱、内齿圈和保持架的子装配体中，且所述丝杠的轴线与所述螺母的轴线重合，所述丝杠的螺纹与所述滚柱相接触。

3.如权利要求1所述的基于多滚柱承载的行星滚柱丝杠螺纹牙受力计算方法，其特征在于，所述根据螺纹牙接触位置，对行星滚柱丝杠结构中的丝杠、滚柱、螺母进行离散处理；具体包括：

根据滚柱和螺纹牙数量，确定丝杠、滚柱、螺母弹簧单元个数，确定丝杠和滚柱之间、螺母和滚柱之间接触单元个数，确定对应于丝杠、螺母、滚柱弹簧单元的节点数量，以及确定基于多滚柱承载的行星滚柱丝杠离散系统中单元和节点数量；其中，

n_eS＝n_eN＝n_T·n_roller-1

n_eq＝2n_T-1q＝1,2,...,n_roller

n_eSq＝n_eNq＝n_T

式中：n_eS、n_eN和n_eq分别为丝杠、螺母和滚柱#q对应弹簧单元的个数；n_eSq和n_eNq分别为丝杠和滚柱#q以及螺母和滚柱#q之间接触单元的个数；n_roller和n_T分别为滚柱和单个滚柱上的螺纹牙个数；q表示滚柱#q，q＝1,2,…,n_roller；

n_noS、n_noN和n_noq表示为：

n_noi＝n_ei+1，i＝S，N，q

式中：i＝S,N,q，分别对应丝杠、螺母和滚柱#q；

基于多滚柱承载的行星滚柱丝杠离散系统中单元和节点数量n_el和n_node，表示为：

n_el＝n_eS+n_eN+n_roller(n_eq+n_eSq+n_eNq)

n_node＝n_noS+n_noN+n_rollern_noq。