滚珠丝杠舵机应用问题研究西北工业大学精

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滚珠丝杠舵机应用问题研究西北工业大学精摘要 针对导弹用滚珠丝杠舵机 以提高可靠
性 减嗅构尺寸为原则 对舵机结构进行设计与分
析 首先 为提高系统可靠性 选用内循环式滚珠丝
杠副作为传动元件 其次 在分析传动间隙产生原
因的基础上 对丝杠采用两端支撑的方式 提高了系
统支撑刚度 减小轴向间隙 并采用等强度原理对丝
杠连接方式进行设计 计算结果在结构最小情况下
满足强度要求 最后 对舵机关键部件进行分析 推
导出丝杠驱动力矩 传动比和空心轴孔径的精确计
算公式 并对螺母连接方式进行设计 结果表明 对
滚珠丝杠舵机设计提供了-定的理论指导
关键词 滚珠丝杠 结构设计 可靠性 等强度原
理
中图分类号 ＴＨ１３２.１
文献标识码 Ａ
文章编号 １００１ － ２２５７２０１１１０ － ００１５ － ０５
收稿日期 ２０１１ － ０６ － １６
ＡｂｓｔｒａｃｔＴｏｉｍ ｐ ｒｏｖｅｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔ ｙａｎｄｒｅｄｕｃｅ
ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｉｚｅｏｆｔｈｅｂａｌｌｓｃｒｅｗａｃｔｕａｔｏｒｗｉｔｈ
ｍｉｓｓｉｌｅｓｔｈｉｓｐ ａ ｐ ｅｒｍａｋｅｓｄｅｔａｉｌｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｓｉ ｇ ｎ
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０ 引言
滚珠丝杠副以其结构尺寸小 质量轻 效率高
传动及定位精度高等优点得到广泛应用 近年来
随着滚珠丝杠副设计及制造技术的提高 被越来越
多的应用于导弹伺服系统上 替代传统的气动及液
压元件１ 但滚珠丝杠副在装配过程中容易出现卡
死及失效等问题 参考文献 ２ 中找出了导致传动卡
死的原因 丝杠与螺母轴线装配有夹角 使得滚动
体在丝杠与螺母形成的楔形空间中形成单向自锁导
致卡死 滚珠与滚道间隙过大 造成个别滚珠-侧
脱离滚道而悬空 进而满足力学平衡条件出现卡死
参考文献 ３ 对导弹用滚珠丝杠副材料 寿命和润滑
等问题进行了分析研究 参考文献 ４－６ 分别针对
滚珠丝杠副常见的失效形式及典型故障进行了分
析 基于以上研究 针对导弹用滚珠丝杠舵机结构
尺寸小 质量轻 效率及可靠性高等特殊要求 进行
结构设计与分析 经过理论受力分析 传动分析与
结构优化后设计出的舵机能够满足导弹所需的结构
尺寸小 强度 刚度及动态特性高的要求
１ 舵机结构设计与分析
. 滚珠丝杠副的选择
滚珠丝杠副是在丝杠与螺母之间放入适量的滚
珠 使丝杠与螺母之间传动由滑动摩擦变为滚动摩
５１ 机械与电子 ２０１１１０