梯形丝杠副正常工作时,丝杠与螺母接触表面变形使间隙油膜厚度和压力分布不均匀,进而对梯形丝杠副的工作状态、油膜润滑特性和承载能力产生一系列影响,因此采用流固耦合分析方法对油润滑梯形丝杠副进行仿真研究。分别建立了梯形丝杠副固体模型和丝杠螺母间隙油膜的流体模型,采用流固耦合仿真分析方法,考虑油膜承载时压力升高而导致梯形丝杠副结构变形这一现象,得到相同工况、不同间隙下,丝杠与螺母的应力和变形情况以及油膜厚度对其承载性能和刚度的影响。研究结果显示:高压重载工况下,梯形丝杠与螺母均满足材料的屈服强度要求;综合考虑梯形丝杠副间隙与油膜承载刚度和承载力的关系,其润滑与承载性能在间隙为0.15~0.20 mm时最佳。

梯形丝杠副产品在实际使用时缺乏可信的扭矩-轴向力参考值，工厂也无有效检测设备，而公式计算法又有其局限性，给产品选用带来困难。提出了梯形丝杠副扭矩-轴向力直接测量的方法，并使用三维建模软件设计出-套直接测量梯形丝杠副扭矩-轴向力的装置，该装置装配快捷，测量精度高，可推广使用。