طراحی و تحلیل عملکرد مکانیزم یکپارچه یاتاقان و رولراسکرو جهت ایجاد حرکت خطی دقیق

هدف این پژوهش، توسعه مکانیزم یکپارچه رولراسکرو و یاتاقان غلتکی به منظور دستیابی به جابجایی خطی با رزولوشن بالا می باشد. به همین منظور یک مکانیزم یاتاقان و انتقال قدرت از نوع رولر اسکرو به طور همزمان بر روی یک پیچ طراحی و تحلیل شد تا بر این اساس، قابلیت تحمل بار محوری و شعاعی بهینه سازی شود. یک مدل اولیه برای یاتاقان و انتقال قدرت طراحی و ساخته شد. نتایج نشان دادند که در ابعاد درنظرگرفته شده برای مکانیزم انتقال قدرت، در صورت توقف چرخش غلتک ها، گشتاور مورد نیاز برای چرخاندن پیچ تا ۹.۵ نیوتون متر افزایش می یابد که این امر می تواند منجر به تخریب غلتک ها گردد. آزمایش ها نشان دادند که با یکسان بودن قطر و گام غلتک-پیچ و جهت معکوس رزوه ها، غلتش ایجاد شده و حرکت خطی به صفر می رسد. در شرایط ایده آل، مقدار حرکت خطی به ازای یک دور پیچ ۰.۲ میلی متر اندازه گیری شد. در این پژوهش، یک طرح برای یاتاقان و یک طرح برای انتقال قدرت انتخاب گردید. شبیه سازی های دینامیکی و المان محدود بر روی یاتاقان و انتقال قدرت انجام شد. در شبیه سازی دینامیکی، انتقال قدرت در سه اندازه مختلف و یاتاقان در یک اندازه بررسی گردید. نتایج نشان دادند که با افزایش بار محوری تا ۱۰۰ کیلوگرم، سرعت خطی مهره و سرعت زاویه ای غلتک در گام های اولیه به دلیل فشردگی بین رزوه ها تا ۴.۵ درصد کاهش می یابد. در شبیه سازی المان محدود، توانایی تحمل بار محوری یاتاقان رولر اسکرو ۸ کیلونیوتن و انتقال قدرت ۷ کیلونیوتن تعیین گردید.

کلیدواژه ها:

رولراسکرو ، یاتاقان غلتکی ، عملگر