螺旋传动常用材料见下表

1、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40Cr、65Mn T12、40WMn18CrM nTi材料需经热处理，以提高其耐磨性，适用于重载、转速较高 动9Mn2V CrWMn 38CrMoAI材料需经热处理，以提高其尺寸的稳定性， 适用于精密传导螺母ZCu10P1 ZCu5Pb5Zn5材料耐磨性好，适用于一般传动ZcuAI9Fe4Ni4Mn2 ZCuZn 25Al6Fe3 Mn3材料耐磨性好，强度高，适用于重载、低速的传动。对于尺 高速传动，螺母可采用钢或铸铁制造，内孔浇注青铜或巴

2、氏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5-46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(mrf),螺纹中径为小(mrh，螺纹工作高度为H (mr)，螺纹螺距为P (mr)，螺母高度为D (mr)，螺纹工 件圈数为u = H/P。则螺纹工作面上的耐磨性条件为Q QP 口勿叭卩2A 7id1hu 7id

3、2hH5 43上式可作为校核计算用。为了导出设计计算式，令巾=H/d2，则日=巾d2，代入式(5 43)引整理后可得【5 44】QP加?0初对于矩形和梯形螺纹，h = 0.5P，则【5 46】对于30°锯齿形螺纹。h = 0.75P，则d2 > 0.65【5 47】巾d2螺母高度H=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=1.22.5对于剖分螺母和兼作支承的螺母，可取巾=2.53.5 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

4、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。螺旋制受力表：滑动螺旋副材料的许用压力P螺杆螺母的材料滑动速度许用压力钢一青铜低速18-25< 3.01V186"27-10>15仆2淬火钢一青铜6"210“3钢一铸铁<2.413“86"247注：表中数值适用于 巾=2.54的情况。当巾V 2.5时，p值可提高20% ;若 为剖分螺母时则p值应降低1520%。螺纹几何参数确定后、对于有自锁性要求的螺旋副，还应校校螺旋副是否满足 自锁条件，即y/<<pv- arctg式中；t为螺纹升角；fv为螺

5、旋副的当量摩擦系数；f为摩擦系数见下表。表：滑动螺旋副的摩擦系数f螺杆螺母的材料摩擦系数f钢一青铜0.080.10淬火钢一青铜0.060.08钢一钢0.110.17钢一铸铁0.120.15注：起动时取大值.运转中取小值螺杆的强度计算受力较大的螺杆需进行强度计算。螺杆工作时承受轴向压力（或拉力）Q和扭矩T的作用。螺杆危险截面上既有压缩（或拉伸）应力；又有切应力。因此； 核核螺杆强度时，应根据第四强度理论求出危险截面的计算应力C ca,其强度条件为【5 49】式中：A 螺杆螺纹段的危险截面面积。W螺杆螺纹段的抗扭截面系数,3TJ7 加 1A 13WT - - - AmmT 164di 螺杆螺纹小径

6、，mn;T螺杆所受的扭矩,T = 0£g（0 +仇）寸：N 炖加螺杆材料的许用应力，MPa见下表滑动螺旋副材料的许用应力- - -b- - -T钢同 青40钢- - - - 2) O- - 6 0注：1）c s为材料屈服极限2）载荷稳定时，许用应力取大值。螺母螺纹牙的强度计算螺纹牙多发生剪切和挤压破坏，一般螺母的材料强度低于螺杆，故只需校核 螺母螺纹牙的强度。如图5-47所示，如果将一圈螺纹沿螺母的螺纹大径 D处展开，则可看作宽度 为n D的悬臂梁。假设螺母每圈螺纹所承受的平均压力为 Q/u,并作用在以螺纹 中径D2为直径的圆周上，则螺纹牙危险截面 a- a的剪切强度条件为T =&#

7、176;< r【5- 50】图3打螺母JR京圈的畳力螺纹牙危险截面a-a的弯曲强度条件为【5 51】式中：b螺纹牙根部的厚度，mm对于矩形螺纹，b= 0.5P对于梯形螺纹，b 一 0.65P, 对于30°锯齿形螺纹，b=0.75P, P为螺纹螺距；l弯曲力臂；mn参看图，l=(D-D 2)/2 ;t 螺母材料的许用切应力， MPa见表;(7b螺母材料的许用弯曲应力，MPa见表。当螺杆和螺母的材料相同时，由于螺杆的小径d小于螺母螺纹的大径D,故应校 核杆螺纹牙的强度。此时，上式中的 D应改为di 0螺母外径与凸缘的强度计算。在螺旋起重器螺母的设计计算中，除了进行耐磨性计算与螺纹牙

8、的强度计算 外，还要进行螺母下段与螺母凸缘的强度计算。 如下图所示的螺母结构形式，工 作时，在螺母凸缘与底座的接触面上产生挤压应力，凸缘根部受到弯曲及剪切作用。螺母下段悬置，承受拉力和螺纹牙上的摩擦力矩作用。设悬置部分承受全部外载荷 Q,并将Q增加2030%来代替螺纹牙上摩擦力 矩的作用。则螺母悬置部分危险截面 b-b内的最大拉伸应力为(1.2 73)0彳(珂-巧<M式中c 为螺母材料的许用拉伸应力，(7 =0.83 (T b, c b为螺母材料的许 用弯曲应力，见表5- 15。螺母凸缘的强度计算包括：凸缘与底座接触表面的挤压强度计算式中c p为螺母材料的许用挤压应力，可取7 p= (

9、1.5 -M ) 7 b凸缘根部的弯曲强度计算吋(g)L50(2_Q)7rD3a2<L式中各尺寸符号的意义见下图凸缘根部被剪断的情况极少发生，故强度计算从略。螺杆的稳定性计算：对于长径比大的受压螺杆，当轴向压力Q大于某一临界值时，螺杆就会突然发生 侧向弯曲而丧失其稳定性。因此，在正常情况下，螺杆承受的轴向力Q必须小于 临界载荷Q。则螺杆的稳定性条件为Sc二Q/QAS s式中：Ssc螺杆稳定性的计算安全系数；S s螺杆稳定性安全系数，对于传力螺旋（如起重螺杆等），SS=3.55.0对于传导螺旋，2.54.0 ;对于精密螺杆或水平螺杆，S >4Q c螺杆的临界载荷，N,根据螺杆的柔度入

10、s值的大小选用不同的公式 计算。入尸卩l/i ，此处，卩为螺杆的长度系数，见表；I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I ;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I ; i为螺杆危险截面的惯性半径，mm若螺杆危险截面面积当入S> 100时，临界载荷Q可按欧拉公式计算，即7T2 EI式中：E螺杆材料的拉压弹性模量，E=2.O6X10MPaI螺杆危险截面的惯性矩，I -64当入SV 100时，对于强度极限(T B>380MPa勺普通碳素钢，如Q235、Q275 等，取Cb =( 304- 1.12 入 s) n /4di2对于强度极限t b>480MPa勺优质碳素钢，女口 3550号钢等，取Cb =( 461 - 2.57 入 s) n /4d 12当入s<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：螺杆的长度系数卩: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:l ）若采用滑动支承时则以轴承长度10与直径do的比值来确定。