第二篇螺纹连接和螺旋传动详解.ppt

* * 例题: P92 图5-40解题思路： 1，确定出螺栓数目、位置—4个，布置如图5-40； 2，进行受力分析 （1）水平分力—螺栓的轴向载荷，总3677N，均匀分布，919N; （2）垂直分力—螺栓的横向载荷，总3085N（暂不平均）; （3）倾覆力矩—N mm,引起螺栓最大拉力1877N（上面两个），用普通螺栓。 因此，上面的螺栓的轴向力（工作载荷）： 919N + 1877N=2796N 3，现在的问题是：预紧力多大？ 靠预紧力产生的摩擦力抵抗横向载荷，因此预紧力取决于横向载荷大小。 * * 但实际情况是：有轴向载荷后，预紧力已经变成残余预紧力，因此，实际是靠残余预紧力产生的摩擦力抵抗横向载荷——底板接合面不滑移条件。 此时预紧力是多少？ F1+F=F0+ △ F 由此计算出F0=F1+(1- △)F =6520N 上式中，用的是单个螺栓工作拉力，没有考虑倾覆力矩影响——为了均匀拧紧，即预紧力相同。 * * 4，受力最大螺栓的总拉力： 5，确定螺栓的直径： * * 6，螺栓其他工作能力校核 （1）预紧力是否合适？ （2）接合面下端不被压碎； （3）保持一定的残余预紧力。 * * 一、螺旋传动的类型、特点与应用 1、应用 螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动要求的。它主要用于将回转运动变为直线运动将直线运动变为回转运动，同时传递运动或动力。 * §5—9 螺旋传动 * b)螺杆又转又移（螺母固定） ——用得多 a)螺杆转螺母移 2、传动形式： * d) 螺母又转又移（螺杆固定） ——用得少 c) 螺母转螺杆移 * 按用途分三类： 1）传力螺旋——举重器、千斤顶、加压螺旋 特点：低速、间歇工作，传递轴向力大、自锁 2）传导螺旋——机床进给丝杠—传递运动和动力 特点：速度高、连续工作、精度高 3）调整螺旋——机床、仪器及测试装置中的微调螺旋。 特点：是受力较小且不经常转动 3、螺旋传动类型 螺旋传动按摩擦副的性质分： 1、滑动螺旋：构造简单、传动比大，承载能力高，加工方便、传动平稳、工作可靠、易于自锁 缺 点 ：磨损快、寿命短，低速时有爬行现象（滑移），摩擦损耗大，传动效率低（30~40%）传动精度低 * * 2、滚动螺旋传动——摩擦性质为滚动摩擦。滚动螺旋传动是在具有圆弧形螺旋槽的螺杆和螺母之间连续装填若干滚动体（多用钢球），当传动工作时，滚动体沿螺纹滚道滚动并形成循环。按循环方式有：内循环、外循环两种 特点：传动效率高（可达90%），起动力矩小，传动灵活平稳，低速不爬行，同步性好，定位精度高，正逆运动效率相同，可实现逆传动。 缺点：不自锁，需附加自锁装置，抗振性差，结构复杂，制造工艺要求高，成本较高。 * * 3、静压螺旋——液体摩擦，靠外部液压系统提高压力油，压力油进入螺杆与螺母螺纹间的油缸，促使螺杆、螺母、螺纹牙间产生压力油膜而分隔开 特点：摩擦系数小，效率高，工作稳定，无爬行现象，定位精度高，磨损小，寿命长。但螺母结构复杂（需密封），需一稳压供油系统、成本较高。适用于精密机床中进给和分度机构 * * 二、滑动螺旋的设计计算 千斤顶典型结构 1、耐磨性计算 滑动螺旋中磨损是最主要的一种失效形式，它会引起传动精度下降，空间大，并使强度下降。 磨损的影响因素：工作面的比压，螺纹表面质量，滑动速度和润滑状态 所以耐磨性计算主要限制螺纹工作面上比压P要求小于材料的许用比压 ①当速度相同时，比压大，磨损量大 ②润滑油不被挤出，易形成油膜润滑 * * 耐磨性条件： 设计公式： 2、自锁性验算 3、螺杆的强度计算 螺杆工作时同时受轴面压力（拉力）Q与扭矩T的作用，截面受拉（压）应力与扭剪应力的复合作用 ∴按弯扭复合强度条件计算——第四强度理论 * * 4、螺母的螺纹牙强度计算 由于螺母材料的强度通常低于螺杆材料的强度，因此螺纹牙受剪和弯曲均在螺母上。将螺母一圈螺纹沿螺纹大径处展开，即可视为一悬壁梁，每圈螺纹承受的平均压力Q/u作用在中径d2的圆周上。 螺纹牙根部危险剖面的变曲强度条件为： 剖面α -α的剪切强度条件为： * * 5、螺杆的稳定性计算 当螺杆较细长且受较大轴向压力时，可能会双向弯曲而失效，螺杆相当于细杆，螺杆所承受的轴向压力Q小于其临界压力Qca nS——螺杆稳定许用安全系数 ①传导螺旋nS =2.5~4.0； ②传力螺旋 nS =3