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龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利行星滚柱丝杠螺纹牙动载荷分布计算方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115329476B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210839841.6，技术领域涉及：G06F30/17；该发明授权行星滚柱丝杠螺纹牙动载荷分布计算方法是由马尚君;许千斤;刘更;周勇;付晓军设计研发完成，并于2022-07-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本行星滚柱丝杠螺纹牙动载荷分布计算方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种行星滚柱丝杠螺纹牙动载荷分布计算方法，主要解决行星滚柱丝杠在实际工作中考虑惯性力作用下的载荷分布。其实现步骤为：根据行星滚柱丝杠螺旋曲面啮合原理求得滚柱与丝杠及螺母在接触点处的静态接触力，再以滚柱为研究对象对其进行受力分析，将丝杠转动产生的惯性力与丝杠及螺母侧的接触力在滚柱轴向和径向进行受力分析，将受力分析后的滚柱与丝杠及螺母侧动态接触力作为外载代入螺纹牙载荷分布模型中，即可得到行星滚柱丝杠螺纹牙动载荷分布。本发明填补了行星滚柱丝杠螺纹牙动载荷分布理论模型的空白，可直接求解不同丝杠转速及不同负载下的行星滚柱丝杠的载荷分布以及丝杠转速和负载对载荷分布的影响。

本发明授权行星滚柱丝杠螺纹牙动载荷分布计算方法在权利要求书中公布了：1.行星滚柱丝杠螺纹牙动载荷分布计算方法，其特征在于，包括如下步骤： S1：求解滚柱与丝杠及滚柱与螺母侧静态接触力和： 根据行星滚柱丝杠螺旋曲面啮合原理求解滚柱与丝杠接触点处的静态接触力及滚柱与螺母接触点处的静态接触力； S2：迭代求解滚柱与丝杠及滚柱与螺母侧动态接触力和： 以滚柱为研究对象，对其进行受力分析，设定接触角初值和，将丝杠转动产生的惯性力与丝杠及螺母侧接触力在滚柱轴向和径向列力平衡方程，求解行星滚柱丝杠考虑惯性力的动态接触力和； S3：求解实际接触角和： 将S2求得的动态接触力和代入赫兹接触理论中，求得接触变形和，继而求得实际接触角和； S4：验证实际接触角和的正确性： 将实际接触角和与接触角初值和做差，若其差值小于设定的极小值，则输出动态接触力和，若其差值大于设定的极小值，则重新设置接触角初值和，直至其差值小于设定的极小值； S5：输出动态接触力和、实际接触角和及接触变形和； S6：求解滚柱与丝杠及滚柱与螺母侧螺纹牙动载荷分布：S6中的行星滚柱丝杠载荷分布模型为： 根据行星滚柱丝杠结构特点与承载原理，将其离散化为螺纹轴段、螺纹牙及螺纹牙接触点三个结构要素； 螺纹轴段刚度即丝杠、滚柱或螺母的两个相邻承载螺纹牙间零件基体的拉压刚度，该刚度可以通过材料力学中轴的拉压刚度公式求解；行星滚柱丝杠中，丝杠和螺母的轴段刚度为： 17 其中，、和分别为丝杠或螺母的轴段刚度、弹性模量和轴段截面积；为丝杠、滚柱或螺母的螺距； 丝杠的轴段截面积和螺母的轴段截面积分别为： 18 19 其中，和分别为丝杠和螺母的螺纹中径；为丝杠和螺母的螺纹牙底高；为滚柱个数；为螺母外径； 由于滚柱分别与丝杠及螺母啮合，所以其轴段刚度为半个螺距内的刚度，则滚柱轴段刚度为： 20 滚柱的轴段截面积为： 21 根据螺纹牙受力分析可知，丝杠或螺母与滚柱法向接触载荷的轴向分力和径向分力分别为： 22 23 其中，为滚柱与丝杠或螺母的实际接触角，为滚柱与丝杠或螺母的动态接触力； 行星滚柱丝杠承受载荷时，滚柱螺纹牙分别与丝杠及螺母螺纹牙啮合并承载，螺纹牙受力后都将沿丝杠轴线方向发生变形，螺纹牙的轴向变形包含弯曲引起的变形、由剪力引起的变形、由牙根倾斜引起的变形、由牙根剪切引起的变形以及由径向分力引起的变形，螺纹牙各变形的计算方法本文将不再赘述； 行星滚柱丝杠螺纹牙在轴向载荷作用下的总轴向变形为： 24 对应的螺纹牙刚度为： 25 螺纹牙接触刚度是指滚柱与丝杠或螺母螺纹牙法向动态接触力和与接触变形和的比值； 假设行星滚柱丝杠轴向载荷在参与啮合的各个螺纹牙间均匀分布，根据赫兹接触理论可得滚柱与丝杠或螺母侧螺纹牙接触区域在法向接触载荷下的变形量可由和求得； 行星滚柱丝杠滚柱与丝杠或螺母接触变形在轴向的分量可表示为： 26 对应的轴向接触刚度为： 27 将轴段刚度模型、螺纹牙刚度模型和接触刚度模型代入螺纹牙闭环模型中可得螺纹牙变形协调关系； 以滚柱与螺母接触侧为例，可得第i个螺纹闭环内螺母的变形总和为第i个螺纹闭环内螺母轴段变形总和、螺母螺纹牙变形总和、螺母螺纹牙接触变形总和及第i+1个螺纹闭环内螺母螺纹牙变形总和的和，即： 28 第i个螺纹闭环内滚柱的变形总和为第i个螺纹闭环内滚柱轴段变形总和、滚柱螺纹牙变形总和、第i+1个螺纹闭环内滚柱轴段变形总和、螺纹牙变形总和及螺纹牙接触变形总和的和，即： 29 根据变形协调关系有： 30 由于螺母螺距与滚柱螺距相等，即，则有： 31 将轴段刚度、螺纹牙刚度及接触刚度代入上式得滚柱与丝杠侧螺纹牙动载荷分布模型： 32 同理，滚柱与螺母侧的螺纹牙动载荷分布模型： 33 其中，每个螺纹牙上载荷的和为滚柱与丝杠或螺母的整体接触力，如式34所示： 34 将S4中求得的动态接触力作为外部载荷代入行星滚柱丝杠载荷分布模型中，求得滚柱与丝杠及滚柱与螺母侧的螺纹牙动载荷分布。

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