华南理工大学学报(自然科学版)

作者：乔冠, 罗宇, 谢海波, 黄江华, 唐术锋

单位：1.内蒙古工业大学 内蒙古自治区先进制造技术重点实验室，内蒙古 呼和浩特 0100512.浙江兆丰机电股份有限公司，浙江 杭州 3112313.浙江大学 机械工程学院，浙江 杭州 310027

关键词：反向循环式行星滚柱丝杠副,创新结构设计,动力学分析,接触力

基金：国家自然科学基金项目(52265009);中国博士后科学基金项目(2024M762956);内蒙古自治区自然科学基金项目(2024LHMS05009);中央引导地方科技发展资金项目(2025ZY0012);内蒙古自治区高等学校青年科技英才支持计划项目(NJYT24028);内蒙古自治区“英才兴蒙”工程团队项目(2025TEL02);特种车辆设计制造集成技术全国重点实验室开放课题(GZ2025KF011)

反向循环式行星滚柱丝杠副是一种螺母可与电机融合设计、易加工、大负载、长寿命的新型传动丝杠，其螺母与多个牙型为环槽的滚柱啮合，多滚柱再与丝杠螺纹啮合传递动力。该文针对反向循环式行星滚柱丝杠副进行创新结构设计，推导了丝杠无螺纹区域的尺寸范围，以及滚柱丝杠副各零部件的参数匹配公式，进行了虚拟建模。在此基础上，推导了反向循环式行星滚柱丝杠副运动参数的计算式。采用ADAMS软件建立了动力学仿真模型并进行结果分析，仿真结果与理论结果的相对误差在0.25%~1.12%之间，验证了该文所采用的仿真方法以及所设计的结构的可行性。最后，分别从工况条件参数和凸台斜面倾角参数2个方面定量分析了反向循环式行星滚柱丝杠副螺纹接触力、滚柱与凸台斜面碰撞力的变化规律。结果表明：螺纹段的轴向接触力受转速和凸台斜面倾角影响非常小，受外部载荷影响较大，轴向平均接触力随着外部载荷的增大而显著增大；随着螺母转速以及丝杠负载的增大，滚柱与凸轮环凸台斜面的碰撞力增大；随着凸台斜面倾角的增大，滚柱与凸轮环凸台斜面的碰撞力大幅减小。该文研究成果对优化反向循环式行星滚柱丝杠副的设计有一定参考意义。

来源：2026年第4期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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