机械设计第5章螺纹连接和螺旋传动分解.ppt

应用实例 起重设备（千斤顶） 锻压机械(压力机) 潘存云教授研制 潘存云教授研制 应用实例 工件夹紧装置(锯床) 潘存云教授研制 潘存云教授研制 应用实例 潘存云教授研制 钳工虎钳 潘存云教授研制 千分尺 整体螺母 组合螺母 剖分螺母 螺母结构 潘存云教授研制 组合螺母 潘存云教授研制 调整楔快 固定螺钉 调整螺钉 二、滑动螺旋的结构和材料 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。 1. 结构 潘存云教授研制 剖分螺母 潘存云教授研制 螺旋副材料要求：足够的强度、耐磨性、摩擦因子小 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 摩擦因子 低速 18~25 ≤ 3 11~18 6~12 7~10 15 1~2 淬火钢－青铜 钢－青铜 钢－铸铁 钢－钢 6~12 10~13 0.06~0.08 2.4 13~18 6~12 4~7 低速 7.5~13 0.11~0.17 0.08~0.1 0.12~0.15 滑动螺旋副材料的许用压力[p]及摩擦因子 潘存云教授研制 三、滑动螺旋传动的设计计算 承受载荷: 转矩、轴向力 设计准则：按耐磨损确定直径，选择螺距 校核螺杆、螺母强度等。 主要失效形式: 螺牙的磨损 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 40~60 30~40 铸铁 45~55 40 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。 对螺旋传动的要求: 强度足够, 耐磨, 摩擦因子小. 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它失效一一校核。 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] π d2 hz Fa Fa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v12 m/min 4~7 7~10 10~13 低速，如人力驱动等 10~18 15~25 ----- 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 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 ， 又因为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 = π d2 hu F F——轴向力； = ≤[p] π d2 hH FP 显然有： u =H / P