基于有限元方法的传动螺纹螺牙轴向载荷分布规律分析.pdf.pdf

机械设计与制造16一MachineryDesign&Manufacture第1期2008年1月文章编号:1001—3997(2008)01—0016—03基于有限元方法的传动螺纹螺牙轴向载荷分布规律分析六周先辉孙友松张尔文(广东工业大学机电工程学院,广州510006)AnalysisofaxialIoaddistributiontrendfortransmissionscrewbVFEMZHOUXian-hui,SUNYou-song,ZHANGEr-wen(GuangdongUniversityofTechnology,Guangzhou510006,China)《【摘要】采用有限元方法,通过改变螺旋副的受力方式、螺母结构、螺杆螺母弹性模量比及螺纹}I设计参数建模不同的螺旋副,求得不同模型下螺牙轴向载荷对螺旋副总轴向载荷的百分比。在大量模88型分析及对计算结果后处理工作的基础上,总结了螺母结构及螺纹设计参数对传动螺纹螺牙轴向载荷》3分布的影响规律,为螺旋副的结构优化和摩擦学优化设计提供依据。f《关键词:螺牙;传动螺纹;载荷分布;有限元》i【Abstract】Theauthorcalculatedtheratioofsinglethreadaxialloadtototalapplyingaxialloadforl《transmissionscrewofdifferentfiniteelementmodelswhichcreatedbychangingloadbehavior,nutsf一l《ture,elasticmodularratioofscrewtonut,}jand口greatlotofpost-processingwork,thetrenJofhowthenutstructureandthreadsparametersinfl~nce《Ifloaddisfributionfo“;Keywords:Threads;Transmissionscrew;Loaddistribution;Finiteelement《中图分类号:,O241。82文献标识码:A.—_L‘—--·1日IJ吾许多重载设备中,滑动螺旋副不仅是关键部件,也是使用过程中最易出现问题的部件。螺牙在使用过程中常常产生严重磨损,磨损量的增加又导致螺母牙厚减小。对传递功率较大的重载螺旋副,螺牙将出现断裂破坏,因而螺纹的磨损与螺牙的断裂直接影响着整个设备的使用寿命。由于螺牙的磨损与断裂直接取决于螺旋接触面的工作压力及螺牙的应力分布状态,因此,掌握轴向载荷在各圈螺牙上的分布规律,对研究螺牙断裂、螺纹磨损规律及重载螺旋副的结构优化设计均具有非常重要的理论及应用价值。2有限元模型及后处理传力螺旋副工作时,螺母或螺杆在移动过程中通过各圈螺牙传递着较大的轴向工作力,一般机械设计中按均布计算取较低的许用应力。实