直线引动器的刚度分析及正确性验证

卢思学^1,2,3，陈忆^1,2

1. 中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所2. 中国科学院中国科学院天文光学技术重点实验室3. 中国科学院大学

摘 要：直线引动器是一种较为特殊的导轨,被广泛应用于精密仪器的制造领域,是实现导向、精确定位必不可少的元件,对其进行静力学建模与刚度分析,可以为仪器设备的稳定性分析提供理论依据。以THK公司开发的KR26直线引动器为例,研究直线引动器的静力学建模方法及其刚度。首先从Hertz接触理论出发,通过研究单个滚珠与轨道接触的受力情况得到其类刚度系数的表达式及数值。之后建立解析模型,对直线引动器的整体刚度进行研究,分为无预压与有预压两种情况进行讨论,得到其整体刚度的表达式及刚度曲线。最后,基于Ansys Workbench进行有限元建模仿真,从有限元的角度对理论分析的正确性进行分析验证。

关键词：直线引动器;Hertz接触理论;接触刚度;有限元法;