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滚珠丝杠副的三维建模及仿真
1 滚珠丝杠副的结构
滚珠丝杠副由滚珠、丝杠和螺母组成，其结构如图1所示
图1 滚珠丝杠副的结构
2 滚珠丝杠的建模
在这里我建立模型只是为了更方便看清楚滚珠与丝杠和螺母之间的关系，并不能直接用这个建模后的模型仿真，但这个建模在一定程度上也为后来的仿真做了一些准备工作。
2.1 螺母的建模
启动pro/e软件，在文件菜单下设置工作目录，选择方便使用的文件夹作为工作目录。设置工作目录是为了方便存取文件，以后新建文件系统也会自动指向这个文件夹。
选择【文件】——【新建】，在“类型”里选择“零件”，在“子类型”中选择“实体”，在“名称”里输入“螺母”，不适用缺省模板，选择mmns-part-solid模板，这种符合国家标准，单击“确定”随后进入pro/e零件建模模块。
选择【拉伸】进入实体操作状态按住右键选择“定义内部草绘”进入草绘状
态后，绘制直径110mm、厚度15mm的螺母的凸缘造型，再【拉伸】以相同草绘平面绘制直径71mm、厚度65mm拉伸方向与上一步相同的螺母体的造型。如图2所示
图2 螺母体的造型
在此选择【拉伸】命令，按住右键选择“移除材料”，接着定义内部草绘，草绘平面选择“使用先前的”进入草绘后在螺母体的一侧面绘制直径为49.5mm的同心圆草图，在信息栏中选择改变拉伸方向，然后选择穿透；然后确定应用，完成通孔的造型；最后选择【插入】——【螺旋扫描切口】，完成螺母螺纹孔的造型。
在应用拉伸移除材料绘制螺母凸缘上一个阶梯孔的造型，用阵列命令完成六个空的造型。为了方便观察用拉伸移除材料将螺母四分之一切掉，形成半刨视图。螺母的三维建模完成，如图3所示
特别指出这里切除四分之一的螺母只是为了后面建模成滚珠丝杠后能清楚的看清里面的结构。
图3 螺母的三维建模
2.2 丝杠的建模
启动pro/e软件然后按照与螺母建模相同的操作方法进行pro/e零件建模。 首先选择【插入】——【拉伸】，完成直径为49.5mm的丝杠圆柱的造型，再选择【插入】——【螺旋扫描切口】完成丝杠螺纹的造型，如图4所示。
这里我们画的丝杠比较长，只是为了让大家更清楚的看清楚丝杠。
图4 丝杠
2.3 滚珠的建模
按丝杠的建模方法新建零件草图，点击工具栏插入基准曲线，弹出对话框中选择“从方程”并完成，根据提示依次选择坐标系；选择笛卡尔作为参数形式，弹出记事本输入轨迹方程如图5所示，保存并关闭记事本完成了曲线定义的所有
项目，单击确定按钮，即生成轨迹曲线如图6所示。
进入草绘状态，在TOP平面上绘制直径3.175mm的圆，圆心位于FRONT平面下方，且与原点水平距离为24.75mm，利用一条直线将圆的左半边裁掉，然后完成草绘。选择【插入】——【旋转】根据提示选择半圆作为旋转对象，直径作为旋转轴，旋转角度为360完成滚珠造型。如图7所示。
将旋转做成的滚珠阵列：选择【编辑】——【阵列】命令，出现阵列信息栏，选择类型为“轴”，选螺旋线的中心线为阵列中心；第一方向阵列成员220个，角度为7.44；第二方向为1，选择尺寸信息，在方向1的增量上输入0.10416667；其他不变，完成。如图8所示。
图5 记事本对话框
图6 生成的螺旋曲线
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