陈士云，范元勋，雷建杰

(南京理工大学 机械工程学院，南京 210094)

0 引言

行星滚柱丝杠与滚珠丝杠类似，是一种将螺旋运动转化为直线运动的装置，其主要由丝杆、滚柱以及螺母三部分组成，并巧妙的将行星运动与螺旋运动结合在一起。行星滚柱丝杠具有承载能力强、刚度大、效率高、磨损小以及寿命长等优点，目前，主要应用在航空航天、精密机床、工业机器人、医疗器械以及精密光学仪器等高速重载或精密传动领域[1]。

行星滚柱丝杠啮合接触状态(既啮合间隙量或干涉量)对其传动性能有着很大的影响。行星滚柱丝杠在传动间隙较大时会导致伺服系统难以实现精确的位置控制[2]；同样，过多干涉会导致行星滚柱丝杠预紧力过高，摩擦磨损加剧，寿命降低[3]。行星滚柱丝杠的啮合接触状态成为影响行星滚柱丝杠传动性能的关键因素之一。

在行星滚柱丝杠啮合接触特性分析研究方面，赵英等将行星滚柱丝杠啮合接触区离散成多个平面，在离散的平面内分析行星滚柱丝杠啮合接触状态[4]。Velinsky S A 等基于空间螺旋曲线的Frenet坐标系对行星滚柱丝杠啮合点的位置进行了计算[5]。徐强等对PWG型行星滚柱丝杠啮合接触干涉进行了分析，提出了通过调整滚柱与丝杆啮合中心矩的方法以消除啮合干涉现象[6]。付晓军等通过建立滚柱、丝杆以及螺母螺旋曲面方程，推导出行星滚柱丝杠啮合方程，但并没有考虑啮合干涉问题[7]。

行星滚柱丝杠具有空间螺旋行星传动的基本属性，其啮合点的分布具有空间特点，需要建立空间模型才能对其啮合接触状态进行定量分析。……