A Methodology of Designing the Teeth Conjugation in a Planetary Roller Screw

• Autorzy: Lisowski F. , Ryś J.

Identyfikatory

DOI

10.1515/meceng-2016-0033

Warianty tytułu

PL

Metodologia projektowania zazębienia w planetarnej przekładni śrubowej rolkowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the methodology for designing the teeth conjunction of planetary gears in the planetary roller screw mechanism. A function of the planetary gears is to synchronize an operation of rollers in order to avoid axial displacements. A condition of the correct operation is no axial movement of rollers in relation to the nut. The planetary gears are integral parts of rollers and therefore an operation of the gear transmissions has a direct impact on cooperation of the screw, rollers and the nut. The proper design of gear engagements is essential for reducing slippage on surfaces of the cooperating threaded elements. For this purpose, in a designing method, both the limitations of operation and kinematic conditions of rollers’ operation have to be taken into account.

PL

W artykule przedstawiono metodologię projektowania zazębienia planetarnych przekładni zębatych do zastosowania w planetarnej przekładni śrubowej rolkowej. Funkcją przekładni zębatych jest synchronizacja pracy rolek w celu uniknięcia ich przemieszczenia osiowego. Warunkiem poprawnej współpracy mechanizmu jest brak przemieszczenia osiowego rolek względem nakrętki. Koła satelitarne są integralnymi częściami rolek, a w związku z tym praca planetarnych przekładni zębatych ma bezpośredni wpływ na współpracę gwintów śruby, rolek i nakrętki. Prawidłowe projektowanie planetarnych przekładni zębatych jest szczególnie istotne ze względu na uniknięcie poślizgów na powierzchniach gwintów. W związku z powyższym, w przedstawionej metodzie projektowania planetarnych przekładni zębatych, zostały uwzględnione ograniczenia parametrów geometrycznych elementów przekładni śrubowej rolkowej oraz warunki kinematyczne.

Słowa kluczowe

EN

planetary roller screw; teeth conjugation; designing methodology

PL

planetarna przekładnia śrubowa rolkowa; zazębienie kół; metodologia projektowania zazębienia

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Archive of Mechanical Engineering
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. LXIII, nr 4
• Strony: 589--603
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Lisowski F.

• Cracow University of Technology, Institute of Machine Design, Cracow, Poland

autor

Ryś J.

• Cracow University of Technology, Institute of Machine Design, Cracow, Poland

Bibliografia

• [1] Y. Hojat and M. Agheli. A comprehensive study on capabilities and limitations of roller screw with emphasis on slip tendency. Mechanism and Machine Theory, 44(10):1887–1899, 2009.
• [2] S. Ma, G. Liu. R. Tong and X. Zhang. A new study on the parameter relationships of planetary roller screws. Mathematical Problems in Engineering, 2012. Article ID 340437. doi: 10.1155/2012/340437.
• [3] J. Rys and F. Lisowski. The computational model of the load distribution between elements in planetary roller screw. Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 52(3):699–705, 2014.
• [4] F. Lisowski. The analysis of displacements and the load distribution between elements in a planetary roller screw. Applied Mechanics and Materials, 680:361–364, 2014.
• [5] F. Abevi, A. Daidie, M. Chaussumier and Sartor. Static load distribution and axial stiffness in a planetary screw mechanism. Journal of Mechanical Design, 138(1):012301, 2015. doi: 10.1115/1.4031859.
• [6] M.H. Jones and A. Velinsky. Kinematics of Roller Migration in the Planetary Roller Screw Mechanism. Journal of Mechanical Design, 134(6):061006, 2012. doi: 10.1115/1.4006529.
• [7] M.H. Jones and S.A. Velinsky. Contact kinematics in the roller screw mechanism. Journal of Mechanical Design, 135(5):051003, 2013. doi: 10.1115/1.4023964.
• [8] M.H. Jones, S.A. Velinsky and T.A. Lasky. Dynamics of the planetary roller screw mechanism. Journal of Mechanisms and Robotics, 8(1):014503, 2015. doi:10.1115/1.4030082.
• [9] F. Lisowski. Load analysis and optimization of design of selected planetary roller screws. Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, 2015, ISBN 978-83-7242-865-3, (in Polish).
• [10] F. Lisowski. The procedure of preliminary design of planetary roller screw with planetary gear transmission. Przegląd Mechaniczny, 2014(4):39–49, 2014. (in Polish).
• [11] K. Ochęduszko. Gears, volume 1 Design, WNT, Warszawa 1985, (in Polish).
• [12] M. Dietrich. Principles of Machine Design, volume 3, WNT, Warszawa, 1999, (in Polish).
• [13] J. Rys. The procedure of modification coefficients in planetary gears transmission. Archive of Mechanical Engineering, 59(2):213–230, 2012.
• [14] PN–ISO 54:2001, Cylindrical gears for general engineering and for heavy engineering – Modules.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017)