一种采用循环式行星滚柱丝杠副的机电作动器设计开题报告

1. 研究目的与意义

（1）课题研究的背景

机电作动器（eba）组件是全电刹车区别于电液、液压刹车的重要部件，其作用是将控制器输出的控制电信号直接转化成刹车压力，是全电刹车中最重要的一个能量转化模块。机电作动器的优势可以总结为：总运营成本低，能效高，安全性高。机电作动器消除了液压油的使用，提高了安全性，减轻重量，节省空间，提高能源效率。不存在泄漏风险，也不需要清洗、过滤等调节任务，便于维护。随着交流变流技术的发展交流变频传动系统的开发已十分成熟。目前无刷交流伺服调速电机、变频控制器均有性能可靠的成品#130;加上无间隙、大推力、高精度的行星滚柱丝杠的研制，使许多技术采用机电作动器成为一种可能。

行星滚柱丝杠副的导程可达到0.05mm，能在恶劣工况下连续工作上万小时，具有高精度、高承载、高刚度和小体积等优点。行星滚柱丝杠副以其诸多优点被运用于精密机械设备中，由于其市场长期被国外厂家垄断，造成了其价格昂贵，限制了其被广泛应用。因此，为了满足工程应用领域对于承载能和传动精度日益增长的性能需求，国内需要加快行星滚柱丝杠副的研制，扩大其产品的生产规模。在行星滚柱丝杠副的几种结构形式中，国内外对行星滚柱丝杠副的理论研究都极少涉及循环式结构，仅在国外极少数产品样本介绍中有循环式行星滚柱丝杠副的相关信息，循环式结构中的滚柱为无螺旋升角的沟槽状，增加了实现连续运动的复位凸轮，这种结构形式使机构运动更为复杂，在复位过程中可能会出现运动不连续的情况，因此有必要从理论上对循环式行星滚柱丝杠副进行深入研究。

2. 研究内容和预期目标

（一）课题主要研究内容

机电作动器随着全电化的发展，正逐渐在许多领域崭露头角。而行星滚柱丝杠作为机电作动器的重要组成部分，对机电作动器的传动速度、传动精度以及性能刚度都具有重要影响。故在研究机电作动器的同时，也需要对行星滚柱丝杠进行研究。以循环式行星滚柱丝杠副为研究对象，对其传动原理、几何结构参数进行推导计算；再建立其数字化模型，并通过仿真分析软件对其整体结构特性进行有限元仿真分析和动力学仿真析；最后，研制开发较完善的传动性能试验台，来检测循环式行星滚柱丝杠副的综合性能，推进其在机电作动器中可以发挥更加显著的效果。主要研究内容如下：

3. 研究的方法与步骤

（一）研究方法：

1、通过多种途径对循环式行星滚柱丝杠副和机电作动器进行信息了解，为设计做好前期准备。

2、先对循环式行星滚柱丝杠副的结构进行分析，对循环式行星滚柱丝杠副的结构特点与其它行星滚柱丝杠进行对比，总结差异。

4. 参考文献

[1] 机械设计，孙志礼主编，东北大学出版社，2000；

[2] 材料力学，刘鸿文主编，高等教育出版社，1991；

[3] 机械制图，大连理工大学工程画教研室编，高等教育出版社，1993；

5. 计划与进度安排

1) 2024-12-10～2024-2-20 查阅文献资料，进行文献综述，翻译英文文献。

2) 2024-2-20～2024-3-20 撰写开题报告，进行机电作动器整体结构设计。

3) 2024-3-21～2024-4-10 查阅相关资料，进行循环式行星滚柱丝杠副结构设计。