浙大机械设计考研辅导课件第八章 螺旋传动

第8章螺纹联接和螺旋传动§8－1螺旋传动的类型和应用§8－2滑动螺旋传动§8－3滚珠螺旋传动简介§8－4静压螺旋传动华中农业大学专用潘存云教授研制调整螺旋静压螺旋类型运动形式有：§8－1螺旋传动的类型和应用螺母固定，螺杆转动并移动

作用：回转运动直线运动，同时传递动力。螺杆转动，螺母移动

按用途分传力螺旋传导螺旋滑动螺旋滚动螺旋按摩擦性质分

传递动力

传递运动,要求精度高

调整相对位置螺母转动，螺杆移动螺杆固定，螺母转动并移动华中农业大学专用潘存云教授研制调整螺旋调整螺旋华中农业大学专用潘存云教授研制应用:

机床的进给机构、起重设备（千斤顶）、锻压机械(压力机)、测量仪器（千分尺）、工具（老虎钳）、夹具、玩具、机器人及其他工业装备中。千斤顶华中农业大学专用潘存云教授研制滑动螺旋的结构主要是指螺杆、螺母的固定和支承的结构形式。螺旋传动的工作刚度与精度等和支承结构有直接关系。压力机§8－2滑动螺旋传动1、结构华中农业大学专用潘存云教授研制整体螺母组合螺母剖分螺母螺母结构组合螺母调整楔快固定螺钉调整螺钉剖分螺母华中农业大学专用潘存云教授研制螺旋副材料要求：足够的强度、耐磨性、摩擦系数小2．滑动螺旋的材料螺杆材料:Q257、45、50钢，或T12、40Cr、65Mn螺母材料:ZCuSn10P1、ZCuSn5Pb5Zn5、ZCuAl10Fe3.螺杆-螺母材料滑动速度m/min许用压力/Mpa摩擦系数低速18~25≤311~186~127~10>151~2

淬火钢-青铜

钢-青铜

钢--铸铁

钢—钢

6~1210~130.06~0.08

<2.413~18

6~124~7

低速7.5~130.11~0.170.08~0.1

0.12~0.15

表5-14滑动螺旋副材料的许用压力[p]及摩擦系数

华中农业大学专用潘存云教授研制3、滑动螺旋传动的设计计算承受载荷:转矩、轴向力设计准则：按抗磨损确定直径，选择螺距；校核螺杆、螺母强度等。主要失效形式:螺牙的磨损表5-15

滑动螺旋副材料的许用应力许用应力/MPa螺旋副材料螺杆钢[σs]/(3~5)螺母青铜40~6030~40铸铁45~5540钢(0.1~0.2)[σ]0.6[σ][σ][σb][τ]注：1)σs为材料的屈服极限；2)载荷稳定时，许用应力取大值。华中农业大学专用潘存云教授研制对螺旋传动的要求:强度足够,耐磨,摩擦系数小.螺杆材料:Q257、45、50钢，或T12、40Cr、65Mn螺母材料:ZCuSn10P1、ZCuSn5Pb5Zn5、ZCuAl10Fe3.失效形式:磨损通常先由耐磨性条件，计算螺杆直径和螺母高度，再参照标准确定螺旋各主要参数，而后对可能发生的其他失效一一校核。一)耐磨性计算校核公式：影响磨损的原因很多，目前还没有完善的计算方法，通常是限制螺纹接触处的压强。p=≤[p]MPa

πd2hzFaFa为轴向力；z为参加接触的螺纹圈数；d2为螺纹中径；h为螺纹的工作高度；[p]为许用压强。速度v<12m/min4~77~1010~13低速，如人力驱动等10~1815~25-----表5-8螺旋副的许用压强许用压强配对材料钢对铸铁钢对青铜淬火钢对青铜华中农业大学专用潘存云教授研制螺杆α许用压强螺母设计方法和步骤：1．耐磨性计算滑动螺旋的耐磨性计算，主要是限制螺纹工作面上的压力，其强度条件：令φ=H/d2，又∵

h=0.5P-----矩形梯形螺纹的工作高度

h=0.75P-----锯齿形螺纹的工作高度。代入上式得螺纹中径的计算公式：校核公式：p=πd2huFF-轴向力；=≤[p]MPa

πd2hHFP显然有：

u=H/Pu-螺纹工作圈数；d2-螺纹中径；h-螺纹的工作高度;H-螺母高度;hPHD2d2P-螺距;F/uF华中农业大学专用潘存云教授研制锯齿形螺纹：φ[p]Fad2

≥0.65mmφ=1.2~2.5

整体式螺母2.5~3.5

剖分式螺母一般取：u≤10梯形螺纹:φ[p]Fd2

≥0.8mmφ值越大，螺母越厚，螺纹工作圈数越多。依据计算出的螺纹中径，按螺纹标准选择合适的直径和螺距。验算：若不满足要求，则增大螺距。对有自锁性要求的螺旋传动，应校核自锁条件：螺纹中径的计算公式：华中农业大学专用潘存云教授研制2．螺杆的强度计算对于受力比较大的螺杆，需根据第四强度理论求出危险截面的计算应力：螺杆的强度条件：式中，F为螺杆所受的轴向压力（或拉力），T为螺杆所受的扭矩：对碳素钢,[σ]=50~80MPa华中农业大学专用潘存云教授研制3．螺母螺牙的强度计算螺牙上的平均压力为：F/u剪切强度条件:πDπD2aaF/uπDaaπDπD2aaF/u1）考虑螺旋副摩擦力矩的作用，螺母悬置部分危险截面b—b的拉伸强度条件：其危险截面a–a

的弯曲强度条件：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的强度计算外，还要进行螺母下段与螺母凸缘的强度计算工作时，螺母凸缘与底座的接触面上产生挤压应力；凸缘根部受到弯曲和剪切作用；螺母下段承受拉力和螺旋副摩擦力矩的作用。4．螺母外径与凸缘的强度计算FbbbbD3D华中农业大学专用潘存云教授研制2）凸缘与底座接触表面挤压强度条件：3）凸缘根部弯曲强度条件：5．螺杆的稳定性计算对