本文關鍵詞：螺母旋轉驅動型滾珠絲杠副熱特性分析　出處：《山東大學》2012年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 螺母旋轉驅動型滾珠絲杠副 溫度場 熱網絡法 有限元仿真

【摘要】：螺母旋轉驅動型滾珠絲杠副是一種新型機構。它可以使質量較大的絲杠靜止不動,質量較小的螺母轉動兼直線運動于一身,從而提高螺旋傳動精度,降低設備噪聲,節(jié)省能源,增加系統(tǒng)安全性。 綜合摩擦學、傳熱學和有限元法等理論,本論文對螺母旋轉驅動型滾珠絲杠副在給定工況下的熱特性進行了分析。具體研究內容主要包括： 1.建立了螺母旋轉驅動型滾珠絲杠副的模型,分析了該系統(tǒng)的熱量傳遞路線,對該機構進行溫度節(jié)點的布置,畫出了熱網絡模型圖,應用基爾霍夫定律,列出了系統(tǒng)中各節(jié)點的熱平衡方程組。 2.建立了系統(tǒng)的熱源、熱阻以及對流換熱系數的計算模型,根據已知參數和計算數據,應用軟件MATLAB計算出了系統(tǒng)內各節(jié)點的溫度值,繪出節(jié)點—溫度曲線,分析了一些參數對系統(tǒng)溫度場分布的影響。 3.建立了系統(tǒng)的有限元模型,引入熱網絡法的計算結果作為邊界條件,運用軟件ABAQUS仿真出了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)溫度場分布云圖,分析了系統(tǒng)內重要部件溫度值隨時間的變化曲線,并將熱網絡理論計算法和有限元軟件仿真得到的溫度值進行了比較。 4.提出了一些改善系統(tǒng)溫度場分布的措施。 通過以上的研究工作,本論文完成了對螺母旋轉驅動型滾珠絲杠副溫度場的理論計算與軟件仿真,為系統(tǒng)進一步的熱應力和熱變形分析補償奠定了基礎,同時也為機構的優(yōu)化提供了重要依據。
[Abstract]:The rotary drive ball screw pair of nuts is a new kind of mechanism, which can make the higher mass lead screw stationary, the smaller nut turn and the linear motion in one body, thus improves the helical transmission accuracy. Reduce equipment noise, save energy, increase system security. Based on the theories of tribology, heat transfer and finite element method, this paper analyzes the thermal characteristics of the screw pairs driven by nuts under given working conditions. The main contents of this paper are as follows: 1. The model of the screw pair driven by the nut is established, the heat transfer route of the system is analyzed, the temperature node is arranged, the model diagram of the thermal network is drawn, and the Kirchhoff law is applied. The heat balance equations of each node in the system are listed. 2. The calculation model of heat source, thermal resistance and convection heat transfer coefficient is established. According to the known parameters and calculation data, the temperature values of each node in the system are calculated by using the software MATLAB. The node-temperature curve is drawn and the influence of some parameters on the temperature field distribution of the system is analyzed. 3. The finite element model of the system is established, and the calculation results of the thermal network method are introduced as the boundary conditions, and the steady state temperature distribution cloud diagram of the system is simulated by using the software ABAQUS. The temperature curves of important components in the system with time are analyzed, and the temperature values obtained by thermal network theory calculation method and finite element software simulation are compared. 4. Some measures to improve the temperature distribution of the system are put forward. Through the above research work, this paper has completed the theoretical calculation and software simulation of the temperature field of the screw screw pair driven by the nut rotation, which lays a foundation for the further thermal stress and thermal deformation analysis and compensation of the system. At the same time, it also provides an important basis for the optimization of the mechanism.
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TH112.6

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 蔣興奇,馬家駒,趙聯春;高速精密角接觸球軸承熱分析[J];軸承;2000年08期

2 徐建寧;屈文濤;趙寧;;滾動軸承的溫度場和熱變形分析[J];軸承;2006年05期

3 江親瑜，王松年，，程良龍;齒輪本體溫度熱網絡計算方法研究[J];大連鐵道學院學報;1996年02期

4 胡如夫,張東速;中等功率條件下提高齒輪減速器的熱效率研究[J];中國工程科學;2004年04期

5 劉曉慧;宋現春;;滾珠絲杠副摩擦力矩影響因素及測試方法研究[J];工具技術;2006年06期

6 康芹;李世武;郭建利;;熱網絡法概論[J];工業(yè)加熱;2006年05期

7 張征,吳昌林,熊蔡華,陳德安;多級齒輪裝置熱網絡模型的拓撲建立[J];華中科技大學學報;1997年07期

8 吳昌林,余聯慶,方曉初;汽車變速箱的熱網絡分析[J];華中理工大學學報;1998年04期

9 王大偉;劉永紅;張龍;田曉潔;李慶云;;基于有限元法的滾珠絲杠傳動過程中的溫度場和熱變形仿真[J];計算機輔助工程;2009年02期

10 王文竹;王丹;孫志禮;周亮;;滾珠絲杠傳動系統(tǒng)的溫度場分析[J];機械設計與制造;2010年11期

相關會議論文 前1條

1 焦衛(wèi)兵;吳志國;李富強;;滾珠絲杠傳動的熱變形對機床精度的影響[A];第三屆十省區(qū)市機械工程學會科技論壇暨黑龍江省機械工程學會2007年年會論文（摘要）集[C];2007年

相關博士學位論文 前3條

1 姜洪奎;大導程滾珠絲杠副動力學性能及加工方法研究[D];山東大學;2007年

2 屈文濤;非常規(guī)條件下雙圓弧齒輪傳動工作能力研究[D];西北工業(yè)大學;2006年

3 張佐營;高速滾珠絲杠副動力學性能分析及其實驗研究[D];山東大學;2008年

相關碩士學位論文 前8條

1 宋亞卿;滾珠型弧面凸輪傳動系統(tǒng)熱特性分析[D];山東大學;2011年

2 李旭紅;高承載能力減速器溫度場及散熱系數的研究[D];西安理工大學;2000年

3 汝艷;低速重載齒輪本體溫度場的研究[D];合肥工業(yè)大學;2007年

4 馮景莉;基于有限元法的TI蝸桿副傳動強度及熱分析[D];天津大學;2007年

5 曹永;混合陶瓷角接觸球軸承溫度場分布的有限元分析[D];天津大學;2008年

6 何震;機床滾珠絲杠系統(tǒng)熱特性分析及其熱變形補償[D];西南交通大學;2009年

7 王偉;弧齒錐齒輪本體溫度場的有限元分析[D];湖南科技大學;2009年

8 劉昌華;數控成形磨床關鍵部件熱態(tài)分析[D];浙江大學;2010年

本文編號：1360432