Optimization of thread root undercut in the planetary roller screw

• Autorzy: Lisowski F.

Identyfikatory

DOI

10.4467/2353737XCT.17.161.7173

Warianty tytułu

PL

Optymalizacja podcięcia karbu gwintu w planetarnej przekładni śrubowej rolkowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the optimization problem of a thread root undercut in the roller of planetary roller screw using FEM. The depth and shape of the undercut as well as the radii of thread profiles curvature were optimized for the series of cooperating threads. The maximum HMH reduced stress in the undercut was accepted as an objective function. The limitation to the maximum contact pressure was assumed. The procedure aimed at limiting the range of variables was accepted in order to improve the efficiency of optimization method.

PL

W artykule przedstawiono zagadnienie optymalizacji podcięcia dna karbu gwintu rolki w planetarnej przekładni śrubowej rolkowej z zastosowaniem MES. Optymalizowano głębokość i kształt podcięcia oraz promienie zaokrąglenia zarysu gwintów dla szeregu współpracujących zwojów śruby i rolki. Jako funkcję celu przyjęto maksymalne naprężenie w karbie gwintu rolki przy ograniczeniu na maksymalne naciski kontaktowe na powierzchniach współpracujących gwintów. W celu poprawy efektywności metody optymalizacji przyjęto procedurę, która ma na celu zawężenie przestrzeni zmiennych.

Słowa kluczowe

EN

planetary roller screw; optimization; thread root undercut

PL

przekładnia śrubowa rolkowa; optymalizacja; podcięcie karbu gwintu

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Technical Transactions
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 9(114)
• Strony: 219--227
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., il., tab., wz., wykr.

Twórcy

autor

Lisowski F.

• Faculty of Mechanical Engineering, Cracow University of Technology

Bibliografia

• [1] Abevi F., Daidie A., Chaussumier M., Sartor M., Static load distribution and axial stiffness in a planetary screw mechanism, Journal of Mechanical Design, 2015, Vol. 138, doi: 10.1115/1.4031859.
• [2] Hojjat Y., Mahdi A.M., A comprehensive study on capabilities and limitations of rollers crew with emphasis on slip tendency, Mechanism and Machine Theory, Vol. 44, No. 10, 2009, 1887–1899.
• [3] Jones M.H., Velinsky S.A., Dynamics and Efficiency of the Planetary Roller Screw Mechanism, Journal of Mechanisms and Robotics, 8(1), 2014, DOI:10.1115/1.4030082.
• [4] Lisowski F., Analiza obciążeń oraz optymalizacja konstrukcji wybranych śrubowych przekładni planetarnych, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 2015, ISBN 978-83-7242-865-3, (in Polish).
• [5] Lisowski F., Optimization of a curvilinear thread profile in a planetary roller screw, Technical Transactions, 2-M/2015, 149–156.
• [6] Lisowski F., Numerical computation of stresses and deformations in the planetary roller screw components, Technical Transactions, 2-M/2015, 141–148.
• [7] Lisowski F. Ryś J., A methodology of designing the teeth conjugation in a planetary roller screw, Archive of Mechanical Engineering, Vol. LXIII, No. 4, 2016, DOI: 10.1515/meceng-2016-0033.
• [8] Lisowski F., The Analysis of displacements and the load distribution between elements in a Planetary Roller Screw, Applied Mechanics and Materials, 2014, 680, 361–364.
• [9] Ryś J., Lisowski F., The computational model of the load distribution between elements in a planetary roller screw, Journal of Theoretical and Applied Mechanics, Vol. 52, No. 3, 2014.
• [10] Tong R.T., Guo H., Liu G., Yao Q., Elasto-plastic contact characteristics of the Planetary Roller Screw Mechanism, Proceedings of the International Conference on Power Transmissions 2016 (ICPT 2016), Chongqing, P.R. China, 27–30 October 2016, 181– 186, DOI: 10.1201/9781315386829-28,
• [11] Tong Fu X., Liu, G., Ma, S., Tong, R., Lim, T.C., A comprehensive contact analysis of planetary roller screw mechanism, Journal of Mechanical Design, Vol. 139, Issue 1, 2017, Article number 012302.

Uwagi

EN

Section "Mechanics"