1、螺旋傳動常用材料見下表:表：螺旋傳動常用的材料螺旋副材料牌號應用范圍螺桿Q235 Q275 45、50材料不經熱處理，適用丁經常運動，受力不大，轉速較低的40Cr、65Mn T12、40WMn 18CrMnTi材料需經熱處理，以提高其耐磨性，適用丁重載、轉速較高 動9Mn2V CrWMn 38CrMoAl材料需經熱處理，以提高其尺寸的穩定性， 適用于精密傳導螺母ZCu10P1 ZCu5Pb5Zn5材料耐磨性好，適用丁一般傳動ZcuAl9Fe4Ni4Mn2ZCuZn25Al6Fe3Mn3材料耐磨性好，強度高,適用丁重載、低速的傳動。對丁尺 高速傳動，螺母可米用鋼或鑄鐵制造，內孔澆注宵銅或巴氏耐磨

2、性計算滑動螺旋的磨損與螺紋工作面上的壓力、 滑動速度、螺紋表面粗糙度以及潤 滑狀態等因素有關。其中最主要的是螺紋工作面上的壓力， 壓力越大螺旋副問越 容易形成過度磨損。因此，滑動螺旋的耐磨性計算，主要是限制螺紋工作面上的 壓力p,使其小丁材料的許用壓力p。如圖5-46所示，假設作用丁螺桿的軸向力為 Q (N),螺紋的承壓面積(指螺 紋工作表面投影到垂直丁軸向力的平面上的面積)為A(mrf),螺紋中徑為小(mm,螺紋工作高度為H (mm，螺紋螺距為P (mm，螺母高度為D (mm ,螺紋工 件圈數為u = H/P。則螺紋工作面上的耐磨性條件為其A 7id1hu 7id2hH5 43（J）=H/d

3、2,則 H=8 ch,上式可作為校核計算用。為了導出設計計算式，令 代入式(5- 43)引整理后可得湖列/?QP【5 44】對丁矩形和梯形螺紋,h = 0.5P ,則【5 46】對丁 30°鋸齒形螺紋。h = 0.75P,則d2 > 0.65【5 47】巾d2螺母高度H=式中：P為材料的許用壓力，MPa見表513;巾值一般取1.23.5。對丁 整體螺母，由丁磨損后不能凋整間隙，為使受力分布比較均勻，螺紋工作圈數不 宜過多，故取巾=1.22.5對丁剖分螺母和兼作支承的螺母，可取巾=2.53.5 只有傳動精度較高；載荷較大，要求壽命較長時，才允許取 巾=4。根據公式算得螺紋中徑d2

4、后，應按國家標準選取相應的公稱直徑 d及螺距P。螺紋工作圈數不宜超過10圈。螺旋副受力表：滑動螺旋副材料的許用壓力巳螺桿螺母的材料滑動速度許用壓力鋼一宵銅低速18-25< 3.01V186727-10>151-2淬火鋼一宵銅6721073鋼一鑄鐵<2.413786U24、7注：表中數值適用丁巾=2.54的情況。當巾V2.5時，p值可提高20%;若 為剖分螺母時則p值應降低1520%。螺紋幾何參數確定后、對丁有自鎖性要求的螺旋副，還應校校螺旋副是否滿足 條件,即y/<<pv- arctg式中；平為螺紋升角；fv為螺旋副的當量摩擦系數；f為摩擦系數.見下表。表：滑動螺

5、旋副的摩擦系數f螺桿螺母的材料摩擦系數f鋼一宵銅0.080.10淬火鋼一宵銅0.060.08鋼一鋼0.110.17鋼一鑄鐵0.120.15注：起動時取大值.運轉中取小值螺桿的強度計算受力較大的螺桿需進行強度計算。螺桿工作時承受軸向壓力（或拉力）Q和扭矩T的作用。螺桿危險截面上既有壓縮（或拉伸）應力；乂有切應力。因此； 核核螺桿強度時，應根據第四強度理論求出危險截面的計算應力b ca,其強度條件為【5 49】式中:A 一螺桿螺紋段的危險截面面積。W-螺桿螺紋段的抗扭截面系數,3E 點!3WT - - - AmmT 164di 螺桿螺紋小徑，mmT一螺桿所受的扭矩,一螺桿材料的許用應力，MPa見下

6、表滑動螺旋副材料的許用應力螺旋副材料許用應力(MPa)"。b_ T .螺桿鋼b s/(35)螺母宵銅40603040鑄鐵405540鋼(1.01.2) b 0.6 b 注：1) b s為材料屈服極限2)載荷穩定時，許用應力取大值。螺母螺紋牙的強度計算螺紋牙多發生剪切和擠壓破壞，一般螺母的材料強度低丁螺桿，故只需校核 螺母螺紋牙的強度。如圖5-47所示，如果將一圈螺紋沿螺母的螺紋大徑 D處展開，則可看作寬度 為兀D的懸臂梁。假設螺母每圈螺紋所承受的平均壓力為 Q/u,并作用在以螺紋 中徑D2為直徑的圓周上，則螺紋牙危險截面 a- a的剪切強度條件為T = ° < rmb

7、n【5 50】圖54?螺母fit#圈的登力螺紋牙危險截面a-a的彎曲強度條件為6QI % < 嘰【5 51】jiDbu式中：b螺紋牙根部的厚度，mm對丁矩形螺紋，b= 0.5P對丁梯形螺紋，b 一 0.65P, 對丁 30°鋸齒形螺紋，b=0.75P, P為螺紋螺距；l彎曲力臂；mn#看圖,l=(D-D 2)/2 ;r 螺母材料的許用切應力， MPa W ;bb螺母材料的許用彎曲應力， MPa見表。當螺桿和螺母的材料相同時，由丁螺桿的小徑di小丁螺母螺紋的大徑D,故應校 核桿螺紋牙的強度。此時，上式中的 D應改為di。螺母外徑與凸緣的強度計算。在螺旋起重器螺母的設計計算中，除了

8、進行耐磨性計算與螺紋牙的強度計算 外，還要進行螺母下段與螺母凸緣的強度計算。如下圖所示的螺母結構形式，工作時，在螺母凸緣與底座的接觸面上產生擠壓應力，凸緣根部受到彎曲及剪切作用。螺母下段懸置，承受拉力和螺紋牙上的摩擦力矩作用。設懸置部分承受全部外載荷 Q,并將Q增加2030%來代替螺紋牙上摩擦力 矩的作用。則螺母懸置部分危險截面 b-b內的最大拉伸應力為（12 L3）Qb =< erj式中"為螺母材料的許用拉伸應力，b =0.83 b b, 3 b為螺母材料的許用彎曲應力，見表5- 15。螺母凸緣的強度計算包括：凸緣與底座接觸表面的擠壓強度計算廠*-嘰 彳（身-身）式中b p為

9、螺母材料的許用擠壓應力，可取b p= （1.5、1.7 ） b b凸緣根部的彎曲強度計算W 三那&1.5g _知TlDt2式中各尺寸符號的意義見下圖凸緣根部被剪斷的情況極少發生，故強度計算從略螺桿的穩定性計算： 對丁長徑比大的受壓螺桿，當軸向壓力Q大丁某一臨界值時，螺桿就會突然發生 側向彎曲而喪失其穩定性。因此，在正常情況下，螺桿承受的軸向力Q必須小丁 臨界載荷Q。則螺桿的穩定性條件為Sc=Q/QAS s式中：Ssc螺桿穩定性的計算安全系數；S s螺桿穩定性安全系數，對丁傳力螺旋（如起重螺桿等），SS=3.55.0對丁傳導螺旋，Ss= 2.54.0 ;對丁精密螺桿或水平螺桿，&

10、 >4。Q c螺桿的臨界載荷，N,根據螺桿的柔度入s值的大小選用不同的公式 計算。入s=i l/i ,此處，從為螺桿的長度系數，見表;l為螺桿的工作長度， mm若螺桿兩端支承時，取兩支點間的距離作為工作長度l ；若螺桿一端以螺母支承時，則以螺母中部到另一端支點的距離，作為工作長度l ; i為螺桿危險截面的慣性半徑，mm若螺桿危險截面面積當入sA 100時，臨界載荷Q可按歐拉公式計算，即7T2 EIW式中：E螺桿材料的拉壓彈性模量，E=2.06X1C5MPaI螺桿危險截面的慣性矩，r 依14I = -ymm64當入sV 100時，對丁強度極限b B>380MPa勺普通碳素鋼，如Q235、Q275 等，取Cb= (304 1.12 入 s)兀 /4di2對丁強度極限b b>480MPa勺優質碳素鋼，如3550號鋼等，取Cb= (461 2.57 入 s)兀 /4d：當入s<40時，可以不必進行穩定性核核。若上述計算結果不滿足穩定性條件 時，應適當增加螺桿的小徑d1。表：螺桿的長度系數:端部支撐情況長度系數卜兩端固定0.50一端固定，一端不完全固定0.60一端鉉支，一端不完全固定0.70兩端不完全固定0.75兩端鉉支1.00一端固定，一端自由2.00注：判斷螺桿端部交承情況的方法:l ）若采用滑動支承時則以軸承長度10與直徑d0的比值來確定。l0/do