（完整版）滚丝轮的设计

1、本word文档可编辑可修改 建筑滚丝轮的 设计滚丝轮的 设计设计要点1：应使其中径上的 螺纹升角等于 工件中径上的 螺纹升角。2：tg滚丝轮的 螺旋角 =导程 (np)/ (滚丝轮外径 D-牙高 H)*3.142tg滚珠丝杆的 螺旋角 =螺距 p/(滚珠丝杆外径 d-牙深 h) *3.142(例:3.175钢球牙深取 1.28):3：安装角一般取 1度.大导程角度加大 .4：滚轮和丝杆螺纹旋向一样。5： 工作时两滚轮同向、等速旋转，放在中间支承上。6：滚丝轮牙底宽 1/8P=0.125P，滚丝轮牙顶宽 0.165P，高 0.615P，7：滚珠丝杆钢球 =0.6螺距8：滚珠丝杆接触圆弧 =0.5

2、1-0.56*钢球9：滚珠丝杆偏心 e=0.707*(接触圆弧 -钢球半径 )滚丝轮滚压螺纹有两种方法被广泛地应用于机械行业中， 即径向滚压与轴向滚压。径向滚压的 方法，设计中滚丝轮的 头数必须与 工件头数成比例，并且其轴线相平行。滚压过程中只有径向运动，没有其它方向的 运动，此种方法能够保证 工件限定的 有效长度，同时还要保证滚关注我 实时更新 最新资料 建筑丝机加 工出螺纹的 有效长度相结合。这样，此种加 工方法及 工艺性就有了一定的 局限性。因此，为解决用户的 需求，更深一步地研究了第二种加 工方法，即滚丝轮轴向进给的 加 工方法。此种方法，不同于径向加 工方法，区别在于设计轴向滚丝轮时

3、，应考虑的 是滚压 工件与滚丝轮有一个轴向进给的 运动方式。而由于部分滚丝机不能搬角度，滚丝轮是轴线平行的 ，因此， 工件的 轴向进给运动是依赖于螺纹的 螺旋母线运动而产生的 。轴向进给滚压方法设计过程中，必须考虑的 是 工件与滚丝轮之间可以不存在头数成比例的 关系，否则 工件与滚丝轮的 轴向运动使一对滚丝轮的 滚压痕迹不重合，破坏了螺纹齿型的 完整啮合。这样，既影响了 工件的 螺纹精度和质量，又降低了滚丝轮的 寿命。此种方法仅适用于螺距很小的 螺纹加 工。目前，能够搬角度这种结构的 滚丝机越来越多，因此，对于研制大牙距轴向进给滚丝轮提供了方便条件。在研制轴向进给滚丝轮时，要考虑的 是 工件与

4、滚丝轮轴线相交于一定的 角度，由此使 工件产生了轴向运动。这种方法加 工出的 工件螺纹长度没有局限性，特别注意的 是此 工件必须保证平直，不能凹凸不平或有轴台。轴向进给滚丝轮设计有二种方式：1螺旋齿轴向进给滚轮的 设计滚丝轮和 工件的 螺旋升角不同，这种方式中有两个方法。1.1 工件的 螺旋升角（件）大于滚丝轮的 螺旋升角（轮），那么，滚丝轮轴线的 倾斜角度（ r）r =轮- 件 （即滚丝机负搬度） 建筑1.2 工件的 螺旋升角（件）小于滚丝轮的 螺旋升角 (轮)，那么，滚丝轮轴线的 倾斜角（ r）r =轮- 件 （即滚丝机正搬度）第二种方法较第一种方法容易使 工件和滚丝轮啮合。2环形齿轴向进

5、给滚轮的 设计即 工件的 螺旋升角（件）与滚丝轮轴线倾斜角（r）相等，即：r=件搬度角为 工件的 螺纹升角。另外，设计轴向进给滚丝轮时，要考虑入切角和退出角及螺纹校准齿的 选择。 工作锥角（）普通螺纹在 1503之间，梯型螺纹在 2505之间。轴向进给滚丝轮的 校准齿在 46螺距之间，根据被加 工产品的 需要而定。轴向进给滚丝轮的 厚度是根据入切角而定，设计加 工中还与滚丝机的 转速及机床的 压力等参数有一定的 比例关系。螺旋齿滚丝轮滚压螺纹时 工件轴向速度用下式表达：u=vsinr=（Dn/60）sin(件-轮)式中 v滚丝轮的 圆周速度，毫米 /秒；n滚丝轮的 旋转速度，转 /分。由于轮、

6、件比较小，故 sin（件 -轮） tg件-tg轮 t/（ Z件/d-Z轮/D）；式中 t 工件螺距（毫米）；Z件、Z轮 工件和滚丝轮的 头数；d、D 工件和滚丝轮中径。 建筑环形齿滚轮 工件的 轴向速度公式如下：V=（nt/60）（Z件D/d-Z轮）式中： 工件中径（ d）的 确定按螺纹标准定。滚丝轮中径 D=Z轮 t/tg（件 +）3轴向进给滚轮螺距的 选取由于受滚轮搬度角的 影响滚轮的 制造螺距 P1与 工件螺距 P的 关系可由如下公式计算：螺旋齿轴向进给滚轮：K=P.Sin.Sin（/2+r）/Sin（90-/2）Sin（90-r）两个滚丝轮螺纹旋向相同，均与螺纹旋向相反，装在相互平等的

7、 轴上。齿纹错开半个螺距。 工作时两滚轮同向、等速旋转，放在中间支承上。当动滚轮向静滚轮径向靠拢时， 工件逐渐受压形成螺纹。 工件达到预定尺寸后，滚丝轮停止进给，继续滚转几周以修正螺纹廓形，随后退出即可取下 工件。设计滚丝轮时，应使其中径上的 螺纹升角等于 工件中径上的 螺纹升角。即：t g=S(中) =S滚 (中)为了增大滚丝轮直径以增大心轴钢度，滚丝轮都是做成多头的 ，其头数：n= D中 d中式中： S 滚滚丝轮导程 建筑S 工件螺距D 中滚丝轮螺纹中径d中 工件螺纹中径D滚丝轮在制造时，中径尺寸应略放大一些，即D中新 D中D。这是为了使滚丝轮磨损后有必要的 重磨储备量。滚丝轮经几次重磨后

8、，允许中径稍微小一点，即 D中新 D中D。新旧滚丝轮的 中径的 变化会引起螺纹升角的 变化，但因 D甚小（一般D0.0175D中），故影响不大。滚丝轮螺纹齿顶高 h1=0.29S ,齿根高 h2=0.325S外径 DD中+2h1滚丝轮的 螺纹牙型有两种： A型和 B型。A型为圆顶牙型，一般是用滚丝柱滚压形成牙型，这种牙型加 工出来的 工件牙底为圆弧，螺纹强度高，应优先采用，其最大圆弧为0.143S。RB型为平顶牙型，是用螺纹磨床磨出牙型。滚丝轮是在室温下对金属进行变形加 工的 一种模具，精度要求较高。在对金属进行滚压加 工时，承受很大的 周期性挤压力及圆周方向的 摩擦力， 工作条件较为恶劣，其

9、损坏形式有：磨损、断裂、崩牙。滚丝轮材料主要为 Cr12MoV或者 Cr12，也有 9SiCr，CrWMn，前者具有高淬透性，红硬性和高耐磨性，后者淬透性较差，使用较少。为了改善钢材组织，提高其韧性，以进一步增加耐磨性，国内外做了大量的 研究 工作，开发出不少新钢种。如我国的 LD、ER5和 GM钢等，日本的 TCD、AUF11、DC53钢等。 建筑滚丝轮制造 工艺流程：锻造退火粗加 工热处理磨端面磨牙。采用滚丝轮加 工螺栓外螺纹一般都是大于等于 10.9级高强度紧固件，硬度在 3540HRC左右。试验 M142和 M121.75螺栓，材料 SCM435，少数滚丝轮在螺栓加 工数量不足 200

10、0件就发生早期失效，多数滚丝轮加 工螺栓在40006000件，因丝扣疲劳失效而报废。丝扣是受力最大的 工作部位，也是截面应力集中之处，故而其在使用中会发生突然出现裂纹或发生破损而失效。选取生产螺栓件数最低“简称 A轮”和最高“简称 B 轮”滚丝轮进行分析对比。发现 A轮中某些丝扣大块崩损，未崩损牙已出现早期损伤。 B轮丝扣仅出现破损在 1mm内的 小块表面剥落，几乎未出现崩损。金相检验表明，发现两件滚丝轮的 淬火组织基本相似。 A轮中碳化物的 条带状分布明显，这必然导致冲击韧度的 降低，断口呈脆性断裂特征；而 B轮的 硬度较 A轮低 2HRC，碳化物呈均匀分布，呈塑性断裂特征。滚丝轮丝扣的 失效形式主要为早期脆断和疲劳剥落，而该两种失效行为除了要求改用材质之外，优先选用 DC53（Cr8