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1、螺旋传动设计滑动螺旋传动的设计计算设计计算步骤:1. 耐磨性计算2. 螺杆的强度计算3. 螺母螺纹牙的强度计算4螺母外径与凸缘的强度计算5.螺杆的稳定性计算螺旋传动常用材料见下表：表： 螺旋传动常用的材料螺旋副材料牌号应用范围螺杆Q235、Q275、45、50材料不经热处理，适用于经常运动，受力不大，转速较低的传动40Cr、65Mn、T12、40WMn、18CrMnTi材料需经热处理，以提高其耐磨性，适用于重载、转速较高的重 要传动9Mn2V、CrWMn、38CrMoAl材料需经热处理，以提高其尺寸的稳定性，适用于精密传导螺旋 传动螺母ZCulOPl、ZCu5Pb5Zn5材料耐磨性好，适用于一
2、般传动ZcuA19Fe4Ni4Mn2ZCuZn25A16Fe3Mn3材料耐磨性好，强度咼，适用于重载、低速的传动。对于尺寸较 大或高速传动，螺母可采用钢或铸铁制造，内孔浇注青铜或巴氏 合金耐磨性计算滑动螺旋的磨损与螺纹工作面上的压力、滑动速度、螺纹表面粗糙度以及润滑状态等因 素有关。其中最主要的是螺纹工作面上的压力，压力越大螺旋副间越容易形成过度磨损。因此，滑动螺旋的耐磨性计算，主要是限制螺纹工作面上的压力P,使其小于材料的许用压力p。如图546所示，假设作用于螺杆的轴向力为Q (N),螺纹的承压面积(指螺纹工作表面 投影到垂直于轴向力的平面上的面积)为A (mm2),螺纹中径为小(mm),螺
3、纹工作高度为H (mm),螺纹螺距为P (mm),螺母高度为D (mm),螺纹工件圈数为u=H/P。则 螺纹工作面上的耐磨性条件为543上式可作为校核计算用。为了导出设计计算式，令m=H/d2，则H=d2,代入式(5 43)引整理后可得QP7rhp544】对于矩形和梯形螺纹，h=0.5P，则d2 0.8546】对于30。锯齿形螺纹。h=0.75P，则d2 0.65547】螺母高度式中：P为材料的许用压力，MPa,见表5 13；巾值一般取1.23.5。对于整体螺母，由 于磨损后不能凋整间隙，为使受力分布比较均匀，螺纹工作圈数不宜过多，故取巾=1.2 2.5对于剖分螺母和兼作支承的螺母，可取巾=2
4、.53.5只有传动精度较高；载荷较大，要求 寿命较长时，才允许取巾=4。根据公式算得螺纹中径d2后，应按国家标准选取相应的公称直径d及螺距P。螺纹工作 圈数不宜超过10圈。HD螺施劃受丿J表：滑动螺旋副材料的许用压力 P螺杆一螺母的材料滑动速度许用压力钢一青铜低速18-25151-2淬火钢一青铜6-1210-13钢一铸铁Ssccs式中：s 螺杆稳定性的计算安全系数；scS螺杆稳定性安全系数，对于传力螺旋（如起重螺杆等），S=3.55.0对于传导SS螺旋，S =2.54.0；对于精密螺杆或水平螺杆，S 4。SSq螺杆的临界载荷，n,根据螺杆的柔度人值的大小选用不同的公式计算。兀=卩旳，cSS此处
5、，卩为螺杆的长度系数，见表；1为螺杆的工作长度，mm,若螺杆两端支承时，取两支 点间的距离作为工作长度1;若螺杆一端以螺母支承时，则以螺母中部到另一端支点的距离， 作为工作长度1; i为螺杆危险截面的惯性半径，mm,若螺杆危险截面面积当XS100时，临界载荷Q可按欧拉公式计算，即 Sc式中：E螺杆材料的拉压弹性模量，E=2.06X105MPa；I螺杆危险截面的惯性矩,当人V 100时，对于强度极限oB380MPa的普通碳素钢，如Q235、Q275等，取SBQc=(304 1.12人)n/4d,2S1对于强度极限oB480MPa的优质碳素钢，如3550号钢等，取BQc=(4612.57人)n/4
6、d,2S1当九40时，可以不必进行稳定性核核。若上述计算结果不满足稳定性条件时，应适当增 加螺杆的小径 d1。表：螺杆的长度系数端部支撑情况长度系数卩两端固定0.50一端固定，一端不完全固定0.60一端铰支，一端不完全固定0.70两端不完全固定0.75两端铰支1.00一端固定，一端自由2.00注：判断螺杆端部交承情况的方法：1）若采用滑动支承时则以轴承长度10与直径d0的比值来确定。10/d03.0时，为固定支承。2）若以整体螺母作为支承时，仍按上述方法确定。此时取10=H （H为螺母高度）。3）若以剖分螺母作为支承时，叫作为不完全固定支承。4）若采用滚动支承已有径向约束时，可作为铰支；有径向和轴向约束时，可作为固定支承。
