高過載工況下滾珠絲杠副的失效分析與性能試驗研究.pdf

1、滾珠絲杠副是航天伺服機構中重要的直線傳動部件，航天工況下滾珠絲杠副往往在超過額定載荷下工作。因此，航天工況下滾珠絲杠副失效形式會有別于常規(guī)狀態(tài)下滾珠絲杠副的失效形式。
　　針對滾珠絲杠副在航天工況高過載的工作特點，論文首先依據(jù)彈塑性接觸變形理論，通過理論分析結合試驗研究，提出了滾珠絲杠副由于高過載造成接觸處過大的塑性變形可能引起的五種失效形式，即:滾道面嚴重塑性流動、絲杠與螺母出現(xiàn)較大間隙、滾道面出現(xiàn)微裂紋、滾道面頂部斷裂和滾珠卡

2、死。并以滾道面接觸處塑性變形量不超過正常工作的許用值為依據(jù)，推導了滾珠絲杠副最大許用工作載荷。在此基礎上，論文以提高最大許用工作載荷為優(yōu)化目標，以不產生上述失效形式為主要約束條件，建立了以滾珠直徑、接觸角和曲率比等為設計參數(shù)的優(yōu)化設計數(shù)學模型，并利用優(yōu)化軟件，對滾珠絲杠副的結構參數(shù)進行了優(yōu)化設計。
　　為驗證理論分析和優(yōu)化設計結果，論文對結構參數(shù)優(yōu)化前后的滾珠絲杠副的剛度、效率、承載能力等性能進行了比較系統(tǒng)的對比試驗研究，得到了滾