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题目基于行星滚柱丝杆副的电动加载机构设计专业学生姓名╳╳╳学号指导教师╳╳╳论文字数完成日期2015年5月摘要行星滚柱丝杠是一种可以将旋转运动与直线运动相互转化的机械传动装置，用滚珠作为中间传动体，用滚动摩擦取代滑动摩擦，这种传动方式与滚柱丝杆类似。
行星滚柱丝杠作为一种新型的传动装置，具有摩擦小、效率高、寿命长、体积小、承载能力强等特点。
随着未来飞行器和武器装备全电化的发展趋势以及石油、化工、机床等对大推力、高精度、高频响、长寿命直线作动装置的需求。
近年来行星滚柱丝杠副成为国内外研究热点。
对行星滚柱丝杠副的基本工作原理、现有5种结构形式的特点、应用领域及可能的失效模式进行了概述。
从结构设计、力学分析和产品生产三方面总结了国内外研究现状和发展趋势。
在此基础上，提出了未来研究扣发展行星滚柱丝杠副的几个方向。
关键词: 行星滚柱丝杠；传动装置；AbstractThe planetary roller screw is a mechanical transmission device can be transformed into each other rotary motion and linear motion, with the ball as an intermediate transmission body, sliding friction is replaced by rolling friction, the drive and the ball screw is similar. As a new type of planetary roller screw transmission device, has the characteristics of small friction, high efficiency, long life, small volume, strong bearing capacity etc.. With the development of the future trend of the all electric vehicles and weapons and equipment, petroleum and chemical industry, machine tool of high thrust, high precision, high frequency response, long-life linear actuator needs. In recent years, the planetary roller screw has become a hot research subject. The planetary roller screw is the basic working principle, the existing 5 kinds of structure features, application fields and the possible failure modes are summarized. From the structural design, mechanical analysis and production summed up the three aspects of the status quo and development trend in domestic and abroad. On this basis, put forward several development directions of planetary roller screw on buckle.Key words：The planetary roller screw；transmission device;目录第1章绪论 (1)1.1 传统丝杆概述 (1)1.2 新型行星滚柱丝杆研究 .......................................................................... 错误!未定义书签。
行星轮系的虚拟样机设计摘要：行星轮系的结构组成和工作原理，并用CAD/CAM建立三维实体模型进行运动仿真分析关键词：行星轮；CAD/CAM；齿轮行星轮机构图（1）已知z1=100，z2=101，z2’=100，z3=99。
设模数m=4（1）1.行星轮系的结构组成和工作原理1.1行星齿轮机构的基本结构行星齿轮机构有很多类型，其中最简单的行星齿轮机构是由1个太阳轮、1个齿圈、1个行星架和支承在行星架上的几个行星齿轮组成的，称为1个行星排。
行星齿轮机构中的太阳轮、齿圈及行星架有一个共同的固定轴线，行星齿轮支承在固定于行星架的行星齿轮轴上，并同时与太阳轮和齿圈啮合。
当行星齿轮机构运转时，空套在行星架上的行星齿轮轴上的几个行星齿轮一方面可以绕着自己的轴线旋转，另一方面又可以随着行星架一起绕着太阳轮回转，就像天上行星的运动那样，兼有自转和公转两种运动状态（将星齿轮的名称即因此而来），在行星排中，具有固定轴线的太阳轮、齿圈和行星架称为行星排的3个基本元件。
1.2行星轮系的工作原理由于单排行星齿轮机构有两个自由度，因此它没有固定的传动比，不能直接用于变速传动。
为了组成具有一定传动比的传动机构，必须将太阳轮、齿圈和行星架这三个基本元件中的一个加以固定（即使其转速为0，也称为制动），或使其运动受到一定的约束（即让该构件以某一固定的转速旋转），或将某两个基本元件互相连接在一起（即两者转速相同），使行星排变为只有一个自由度的机构，获得确定的传动化。
设太阳轮的齿数为Z1，齿圈齿数为Z2，太阳轮、齿圈和行星架的转速分别为n1、n2、n3，并设齿圈与太阳轮的齿数比为α，即α=Z2/Z1则行星齿轮机构的一般运动规律可表达为：n1+αn2-（1+α）n3=0由上式可以看出，在太阳轮、齿圈和行星架三个基本元件中，可任选两个分别作为主动件和从动件，而使另一个元件固定不动（使该元件转速为零）或使其运动受一定约束（使该元件的转速为某一定值），则整个轮系即以一定的传动比传递动力。
基于行星滚柱丝杠副的机电作动器动态特性分析乔冠;刘更;马尚君;佟瑞庭;周勇【摘要】Aiming at an electro-mechanical actuator (EMA)in an actuator loop,a model of EMA based on a planetary roller screw mechanism (PRSM)was developed to investigate the effects of nonlinearities associated with structural stiffness,friction and clearance on the dynamic characteristics of the EMA system.Anchorage compliance and transmission compliance related to aerodynamic force were considered.The simulation analysis results with AMESim showed that the improvement of anchorage compliance has a more important influence on the system's transient response than that of transmission compliance does;the fluctuation of the system's step response becomes more obvious with a bigger clearance in the PRSM;besides,under a certain input command,the maximum displacement output error of EMA is 1. 8mm and the relative error is1.2%.The nonlinear model was proved to be an effective one which provided a theoretical foundation for the further structural optimization and control of EMA.%以舵回路系统中机电作动器为研究对象，考虑机电作动器的安装和舵面负载连接，建立了基于行星滚柱丝杠副的机电作动器数学模型。
毕业设计说明书（ 2009 届）（绞盘机的减速机构设计）目录中文摘要 (I)英文摘要 (Ⅱ)前言 (7)1 绞盘机的主要参数设定 (8)1. 1 结构的设定 (8)2 绞盘机的主要参数计算 (9)2. 1 牵引力的确定 (9)2. 2 钢丝绳的设定 (9)3 少齿差行星轮的设计计算 (10)3. 1 少齿差行星轮传动条件 (10)3. 1. 1 行星传动的条件 (10)3. 1. 2 传动形式选择 (11)3. 2 材料、性能选者、热处理及齿形要求 (12)3. 2. 1 材料的设定 (12)3. 2. 2 齿型的设定 (12)3. 2. 3 传动比的分配 (13)3. 2. 4 齿轮几何计算 (14)4 齿面疲劳强度校核 (18)5 齿轮联轴器的设计 (19)6 行星架的结构设计 (21)7 行星轴的强度计算 (21)8 出轴的强度校核及涨套的选择 (22)9 润滑装置及散热计算 (25)9 . 1 行星齿轮减速器的润滑特点及润滑剂的作用 (25)9 . 2 行星齿轮减速器的润滑油分类 (25)9 . 3 行星齿轮减速器的润滑油的选择 (25)10 入轴花键强度校核 (26)小结 (26)参考文献 (27)绞盘机的减速机构设计摘要绞盘机具有轻型化。
适应性强。
通用性好、高效率、低能耗等特点，是目前国内实用的一种木材生产机械。
在使用情况调查的基础上对绞盘机性能进行分析，对问题提出改进意见。
关键词绞盘机减速机构性能分析改进设计THE KI N E M A T I C DESI G N W I N C H O FM E C H A N I SMABS TRACTW i t h i t s por t abi l i t y , hi gher ef f i c i ency and l owe r cons ur n, wi nch i s a ki nd of i denal and pr act i ca l l oggi ng oper a t i on condi t i ons . t he au t hor pr es ent s s ome s ugges t i ons t o s ol ve t he pr obl e m s i n t he wi nch us edKe y wor der W i n ch; Re duct or ; Funct i on anal yzi ng; I mpr ovi ng des i gn前言渐开线行星齿轮与普通定轴齿轮相比具有承载能力大、体积小、效率高、重量轻、传动比大、噪音小、可靠性高、寿命长、便于维修等优点，通过行星传动可以把能量由一根主动轴传给若干根从动轴，这些从动轴角速度的关系在工作时可变化。
引言2005年，我国机床产值达到了51亿美元，跃居世界第三，其中数控机床产量达59600台。
在长足发展的背后，与发达国家机床产业相比，差距依然明显，尤其是以电主轴为代表的关键功能部件，无论是从产品品种、技术水平、可靠性和产业化程度等方面均与国外有明显差距，不得不60%依靠进口，成为我国数控机床发展的软肋。
电主轴实际上是诸多学科、众多高新技术应用的综合体，它涉及机械、电子、自动控制等。
由于在高速轴承技术、精密加工技术、电机技术、驱动控制技术上与国外先进水平有差距，才影响了国产电主轴的市场竞争力。
由于高速加工不但可以大幅度提高加工效率，而且还可以显著提高工件的加工质量，所以其应用领域非常广泛，特别是在航空航天、汽车和模具等制造业中。
于是，具有高速加工能力的数控机床已成为市场新宠。
目前，国内外各著名机床制造商在高速数控机床中广泛采用电主轴结构，特别是在复合加工机床、多轴联动、多面体加工机床和并联机床中。
电主轴是高速数控加工机床的“心脏部件”，其性能指标直接决定机床的水平，它是机床实现高速加工的前提和基本条件。
本毕业设计主要介绍了电主轴的工作原理、轴的设计、轴承技术以及关键技术等。
电主轴就是直接将空心的电动机转子装在主轴上，定子通过冷却套固定在主轴箱体孔内，形成一个完整的主轴单元，通电后转子直接带动主轴运转。
它主要应用在复合加工机床、多轴联动、多面体加工机床和并联机床中。
第一章电主轴概述1.1电主轴工作原理高速电主轴电机的绕组相位互差120°，通以三相交流电后，三相绕组各自形成一个正弦交变磁场，这三个对称的交变磁场互相迭加，合成一个强度不变，磁极朝一定方向恒速旋转的磁场，磁场转速就是电主轴的同步转速。
异步电动机的同步转速n由输入电机定子绕组电流的频率f和电机定子的极对数P决定（n=60f/p）。
电主轴就是利用变换输入电动机定子绕组的电流的频率和激磁电压来获得各种转速。
在加速和制动过程中，通过改变频率进行加减速，以免电机温升过高。
毕业设计论文课题名称滚筒与滚筒轴装配学院机械学院专业班级学号姓名指导教师定稿日期：年月日引言自动生产线就是产品生产过程所经过的路线，即从原料进入生产现场开始，经过加工、运送、装配、检验等一系列生产生产线活动所构成的路线。
生产线是按对象原则组织起来的，完成产品工艺过程的一种生产组织形式，即按产品专业化原则，配备生产某种产品（零、部件）所需要的各种设备和各工种的工人，负责完成某种产品（零、部件）的全部制造工作，对相同的劳动对象进行不同工艺的加工。
生产线的种类，按范围大小分为产品生产线和零部件生产线，按节奏快慢分为流水生产线和非流水生产线，按自动化程度，分为自动化生产线和非自动化生产线。
生产线的主要产品或多数产品的工艺路线和工序劳动量比例，决定了一条生产线上拥有为完成某几种产品的加工任务所必需的机器设备，机器设备的排列和工作地的布置等。
生产线具有较大的灵活性，能适应多品种生产的需要；在不能采用流水生产的条件下，组织生产线是一种比较先进的生产组织形式；在产品品种规格较为复杂，零部件数目较多，每种产品产量不多，机器设备不足的企业里，采用生产线能取得良好的经济效益。
AbstractThrough the production line is the product of the production process route, from raw materials into the production site began, after processing, transportation, assembly, testing and other components of a series of activities of the line production line. Is the production line according to the principle of objects organized, complete a kind of organizational form of production of product process, namely the by product specialization principle, with the production of a product (zero, parts) need of various equipment and various types of workers, responsible for the completion of a certain product (zero, parts) all the manufacturing work, processing different process for the same labor object..Types of production lines, according to the size range is divided into production line and parts production line, according to the rhythm is divided into flow line production and non production line, according to the degree of automation, divided into automated production lines and non automatic production line.目录一,滚筒与轴自动装配设计的意义二,滚筒与轴自动装配设计的概况三，滚筒与轴自动装配设计的种类介绍按功能分按驱动系统四，滚筒与轴自动装配设计的设计要点介绍五，滚筒与轴自动装配设计的设计计算传动方式选择分析轴承的选用和计算5.3 电机的选择计算传动部件的设计计算六，零部件有限元分析七，总结八，参考文献一,滚筒与轴自动装配设计的意义生产线就是产品生产过程所经过的路线，即从原料进入生产现场开始，经过加工、运送、装配、检验等一系列生产生产线活动所构成的路线。
基于行星滚柱丝杆副的电动加载机构设计电动加载机构是一种用电动机驱动的装置，用于在机械系统中施加负载，以测试和验证机械系统的性能和稳定性。
行星滚柱丝杆副是一种常用的传动装置，具有紧凑结构、高效率和高承载能力。
本篇文章将详细介绍基于行星滚柱丝杆副的电动加载机构的设计。
首先，我们需要设计整个加载机构的结构。
加载机构主要由行星滚柱丝杆副、电动机、负载臂和传感器组成。
行星滚柱丝杆副将电动机的旋转运动转化为加载臂的线性运动，并通过负载臂将负载施加到被测系统上。
传感器用于测量被测系统受力和位移等参数。
在设计行星滚柱丝杆副时，需要考虑到加载机构的承载能力和传动效率。
行星滚柱丝杆副具有较高的承载能力和刚性，适用于加载机构的设计。
根据负载要求和速度要求，选择适当的行星滚柱丝杆副的规格和型号。
接下来，确定电动机的选择。
电动机的功率和转速应根据负载要求和行星滚柱丝杆副的传动比来确定。
选择合适的电动机可以提高加载机构的性能和效率。
在设计负载臂时，需要考虑到负载的大小和形状。
负载臂应具有足够的刚性和强度，以保证负载的稳定施加，并尽量减小负载臂自身的振动和变形。
最后，设计传感器系统。
传感器可以通过测量被测系统的力、位置以及其它参数来反馈给加载机构，以便实现自动控制和监测。
选择合适的传感器类型和位置，以确保测量结果的准确性和稳定性。
总之，基于行星滚柱丝杆副的电动加载机构设计需要综合考虑结构的合理性、传动效率、承载能力、动态响应等因素。
通过合理选择和设计各个组成部分，可以实现高效、稳定和可靠的加载机构，用于测试和验证机械系统的性能。
题目基于行星滚柱丝杆副的电动加载机构设计专业学生姓名╳╳╳学号指导教师╳╳╳论文字数完成日期2015年5月摘要行星滚柱丝杠是一种可以将旋转运动与直线运动相互转化的机械传动装置，用滚珠作为中间传动体，用滚动摩擦取代滑动摩擦，这种传动方式与滚柱丝杆类似。
行星滚柱丝杠作为一种新型的传动装置，具有摩擦小、效率高、寿命长、体积小、承载能力强等特点。
随着未来飞行器和武器装备全电化的发展趋势以及石油、化工、机床等对大推力、高精度、高频响、长寿命直线作动装置的需求。
近年来行星滚柱丝杠副成为国内外研究热点。
对行星滚柱丝杠副的基本工作原理、现有5种结构形式的特点、应用领域及可能的失效模式进行了概述。
从结构设计、力学分析和产品生产三方面总结了国内外研究现状和发展趋势。
在此基础上，提出了未来研究扣发展行星滚柱丝杠副的几个方向。
关键词: 行星滚柱丝杠；传动装置；AbstractThe planetary roller screw is a mechanical transmission device can be transformed into each other rotary motion and linear motion, with the ball as an intermediate transmission body, sliding friction is replaced by rolling friction, the drive and the ball screw is similar. As a new type of planetary roller screw transmission device, has the characteristics of small friction, high efficiency, long life, small volume, strong bearing capacity etc.. With the development of the future trend of the all electric vehicles and weapons and equipment, petroleum and chemical industry, machine tool of high thrust, high precision, high frequency response, long-life linear actuator needs. In recent years, the planetary roller screw has become a hot research subject. The planetary roller screw is the basic working principle, the existing 5 kinds of structure features, application fields and the possible failure modes are summarized. From the structural design, mechanical analysis and production summed up the three aspects of the status quo and development trend in domestic and abroad. On this basis, put forward several development directions of planetary roller screw on buckle.Key words：The planetary roller screw；transmission device;目录第1章绪论 (1)1.1 传统丝杆概述 (1)1.2 新型行星滚柱丝杆研究 .......................................................................... 错误!未定义书签。
1.3 现有技术条件 .......................................................................................... 错误!未定义书签。
1.4 产品现状 .................................................................................................. 错误!未定义书签。
第2章设计内容 (8)设计任务 (8)2.2 设计要求 (9)2.3 设计方案的构想 ...................................................................................... 错误!未定义书签。
第3章设计实现 ........................................................................................................... 错误!未定义书签。
参考文献 ......................................................................................................................... 错误!未定义书签。
致谢 ............................................................................................................................. 错误!未定义书签。
附录图纸列表 ............................................................................................................... 错误!未定义书签。
第1章绪论行星滚柱丝杠是一种可以将旋转运动与直线运动相互转化的机械传动装置，用滚珠作为中间传动体，用滚动摩擦取代滑动摩擦，这种传动方式与滚柱丝杆类似。
行星滚柱丝杠作为一种新型的传动装置，具有摩擦小、效率高、寿命长、体积小、承载能力强等特点。
行星滚柱丝杠按照结构的不同可以大致分为三类：标准型、循环型、轴承环型。
标准型行星滚柱丝杠主要传动装置有丝杠、螺母和螺纹滚柱，丝杠具有90°牙型角的多头螺纹，螺母是和丝杠头数牙型角都相同的内螺纹，滚柱是具有相同牙型角的单头螺纹，多个滚柱沿丝杠圆周方向均匀分布，传动过程中滚柱既绕着丝杠轴线公转同时又绕自身轴线自转，丝杠和螺母分别与滚柱啮合，由于三者具有相同的牙型和螺旋升角，所以在啮合过程中可以保证丝杠及螺母与滚柱之间的纯滚动，并且确保螺母与滚柱没有轴向相对位移。
在螺纹滚柱的两端加工直齿，与带有内齿圈的端盖啮合，用以消除螺旋升角对滚柱产生的倾斜力矩，并使滚柱沿圆周方向相对位置固定，保证所有滚柱的轴线都与丝杠轴线平行。
在标准型行星滚柱丝杠的基础上，根据不同性能要求进行修改形成了其他结构类型的行星滚柱丝杠。
循环型行星滚柱丝杠的丝杠和螺母与标准型行星滚柱丝杠相同都是牙型角为90°并且具有相同螺旋升角的多头螺纹，但是行星滚柱不再采用单头螺纹而是加工成没有螺旋升角的沟槽状结构，端盖的内齿圈被复位凸轮环取代，作用是使滚柱在完成一个循环后可以回到初始位置重新与丝杠啮合，作用与滚柱丝杆副中的滚珠返回装置相似，在螺母上加工有一个凹槽，当滚柱完成一个循环后被凸轮推入凹槽，凹槽中的螺纹引导滚柱回到开始啮合的位置。
这种改变使得滚柱的加工难度降低，这样就可以采用更小的螺纹导程，提高位置精度，并且有更多的接触点，增强了承载能力。
在啮合过程中滚柱周期性的与丝杠接触分离，频繁的加载卸载，影响使用寿命，并且高速时凸轮结构会产生较大的振动和噪音。
轴承环型行星滚柱丝杠的丝杠也是90°牙型角的多头螺纹，滚柱与循环型行星滚柱丝杠相似采用同牙型的沟槽结构，而螺母不再与滚柱进行啮合，螺母通过轴承环与滚柱轴向固定，轴承环两端安装有推力轴承并与壳体固定。
传动过程中动力由丝杠传至滚柱，滚柱通过轴承环和推力轴承将动力传至螺母和壳体上完成传动过程。
与之前两种相比，这种结构方式最大程度的减小了摩擦，提高了传动效率。
传统丝杆概述滚柱丝杆是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。
滚柱丝杆是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件，其主要功能是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反复作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。
由于具有很小的摩擦阻力，滚柱丝杆被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。
滚柱丝杆由螺杆、螺母、钢球、预压片、反向器、防尘器组成。
它的功能是将旋转运动转化成直线运动，这是艾克姆螺杆的进一步延伸和发展，这项发展的重要意义就是将轴承从滑动动作变成滚动动作。
常用的循环方式有两种：外循环和内循环。
滚珠在循环过程中有时与丝杠脱离接触的称为外循环；始终与丝杠保持接触的称为内循环。
滚珠每一个循环闭路称为列，每个滚珠循环闭路内所含导程数称为圈数。
内循环滚柱丝杆[2]。
1）外循环：外循环是滚珠在循环过程结束后通过螺母外表面的螺旋槽或插管返回丝杠螺母间重新进入循环。
如图2-3所示，外循环滚柱丝杆螺母副按滚珠循环时的返回方式主要有端盖式、插管式和螺旋槽式。
常用外循环方式端盖式；插管式；螺旋槽式。
端盖式，在螺母上加工一纵向孔，作为滚珠的回程通道，螺母两端的盖板上开有滚珠的回程口，滚珠由此进入回程管，形成循环。
插管式，它用弯管作为返回管道，这种结构工艺性好，但是由于管道突出螺母体外，径向尺寸较大。
螺旋槽式，它是在螺母外圆上铣出螺旋槽，槽的两端钻出通孔并与螺纹滚道相切，形成返回通道，这种结构比插管式结构径向尺寸小，但制造较复杂。
外循环滚柱丝杆外循环结构和制造工艺简单，使用广泛。
其缺点是滚道接缝处很难做得平滑，影响滚珠滚道的平稳性。
2）内循环：内循环均采用反向器实现滚珠循环，反向器有两种类型。
圆柱凸键反向器，它的圆柱部分嵌入螺母内，端部开有反向槽2。
反向槽靠圆柱外圆面及其上端的圆键1定位，以保证对准螺纹滚道方向。
扁圆镶块反向器，反向器为一般圆头平键镶块，镶块嵌入螺母的切槽中，其端部开有反向槽3，用镶块的外轮廓定位。
