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螺旋千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2026-07-13 04:35 本頁面

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】間隙，提高傳動(dòng)精度。傳動(dòng)用螺桿的螺紋一般采用右旋結(jié)構(gòu)，只有在特殊情況下采用左旋螺紋。螺桿和螺母材料應(yīng)具有較高的耐磨性、足夠的強(qiáng)度和良好的工藝性。表螺桿與螺母常用的材料 1 螺紋副材料應(yīng)用場(chǎng)合螺桿 Q235 Q275 45 50 輕載、低速傳動(dòng)。材料不熱處理 40Gr 65Mn 20GrMnTi 重載、較高速。材料需經(jīng)熱處理，以提高耐磨性 9Mn2V GrWMn 38GrMoAl 精密傳導(dǎo)螺旋傳動(dòng)。材料需經(jīng)熱處理螺母 ZcuSn10P1 ZcuSn5Pb5Zn5 一般傳動(dòng) ZcuAL10Fe3 ZcuZn25AL6Fe3Mn 重載、低速傳動(dòng)。尺寸較小或輕載高速傳動(dòng)，螺母可采用鋼或鑄鐵制造，內(nèi)空澆鑄巴士合金或青銅螺旋機(jī)構(gòu)耐磨性的計(jì)算耐磨性計(jì)算尚無完善的計(jì)算方法，目前是通過限制螺紋副接觸面上的壓強(qiáng)ｐ作為計(jì)算條件，其校核公式為： P＝ z2 hd/FA/F ?? ≤ [P] （式）式中， F為軸向工作載荷（ N）； A為螺紋工作表面投影到垂直于軸向力的平面上的面積（ mm178。）； d2為螺紋中徑 (mm)； P 為螺距 (mm)； h為螺紋工作高度 (mm)，矩形與梯形螺紋的工作高度 h=,鋸齒形螺紋高度 h=； z=H/P 為螺紋工作圈數(shù)， H為螺紋高度 (mm)， [p]為許用壓強(qiáng) (MPa)。表滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的許用壓強(qiáng) 螺紋副材料滑動(dòng)副速度 /(m min1) 許用壓強(qiáng) /MPa 鋼對(duì)青銅低速 6~12 15 18~25 11~18 7~10 1~2 鋼耐磨鑄鐵 6~12 6~8 1 鋼灰鑄鐵 6~12 13~18 4~7 鋼鋼低速 ~13 淬火鋼青銅 6~12 10~13 注： 248。或人力驅(qū)動(dòng)時(shí)， [p]可提高 20%；螺母為剖分式時(shí)， [p]應(yīng)降低15%20%。為便于推導(dǎo)設(shè)計(jì)公式，令 248。 =H/d2，代入整理后得螺紋中徑的設(shè)計(jì)公式為： d2≥ h[P]FP/?? （式）對(duì)矩形、梯形螺紋， h=，則： d2≥ ][/ pF ? （式）對(duì)鋸齒形螺紋， h=，則 d2≥ ? ???/F （式） 248。值根據(jù)螺母的結(jié)構(gòu)選取。對(duì)于整體式螺母，磨損后間隙不能調(diào)整，通常用于輕載或精度要求低的場(chǎng)合，為使受力分布均勻，螺紋工作圈數(shù)不宜過多，宜取248。=～；對(duì)于剖分式螺母或螺母兼作支承而受力較大，可取 248。=～；傳動(dòng)精度高或要求壽命長(zhǎng)時(shí)，允許 248。=4。根據(jù)公式計(jì)算出螺紋中徑 d2后，按國家標(biāo)準(zhǔn)選取螺紋的公稱直徑 d 和螺距 P。由于旋合各圈螺紋牙受力不均，故 z不宜大于 10。螺母螺紋牙的計(jì)算螺紋牙多發(fā)生剪切與彎曲破壞。由于一般情況下螺母材料的強(qiáng)度比螺桿低，因此只需校核螺母螺紋牙的強(qiáng)度。假設(shè)載荷集中作用在螺紋中徑上，可將螺母螺紋牙視為大徑 D處展開的懸臂梁，螺紋牙根部的彎曲強(qiáng)度校核公式為： b? = 3Fh/π Db178。z≤ [ b? ] （式）剪切強(qiáng)度校核公式為： τ =F/zπ Db≤ [τ ] （式） 1 式中 D 為螺母螺紋的大徑 (mm)； b 為螺母螺紋牙根部寬度 (mm)；可由國家標(biāo)準(zhǔn)查得，也可取矩形螺紋 b=，梯形螺紋 b=，鋸齒形螺紋 b=； [ b? ] 、 [τ ]分別為螺母螺紋牙的許用彎曲應(yīng)力和許用切應(yīng)力 (MPa)。表滑動(dòng)螺旋副材料的許用應(yīng)力項(xiàng) 目許用應(yīng)力 / Mpa 鋼制螺桿 [σ ]=σ S/3~5 σ S為材料的屈服極限 / MPa 螺母材料許用彎曲應(yīng)力 [σ b] 許用切應(yīng)力 [τ ] 青銅 40~60 30~40 耐磨鑄鐵 50~60 40 鑄鐵 45~55 40 鋼（ ~） [σ ] [σ ] 注：靜載荷許用應(yīng)力取大值。若螺桿與螺母的材料相同，由于螺桿螺紋的小徑 d1小于螺母螺紋的大徑 D，故應(yīng)校核螺桿螺紋牙的強(qiáng)度，這時(shí)公式中的 D應(yīng)改為 d1。螺桿強(qiáng)度和穩(wěn)定性的校核強(qiáng)度的校核螺桿受軸向力 F及轉(zhuǎn)矩 T的作用，危險(xiǎn)截面上受拉（壓）應(yīng)力σ和扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力τ。根據(jù)第四強(qiáng)度理論，τ螺桿危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度校核公式為： ca? = ? ?????? ????????????????????23122122 T3dF43 （式）式中 d1為螺桿螺紋的小徑（ mm）； [σ ]為螺桿材料的許用應(yīng)力（ MPa）， T為螺桿所受轉(zhuǎn) 矩 (N m)T= ? ?v2 tan2dF ?? ?；穩(wěn)定性的校核對(duì)于長(zhǎng)徑比大的受壓螺桿，當(dāng)軸向力 F 超過某一臨界載荷 FC時(shí)，螺桿可能會(huì)突然產(chǎn) 生側(cè)向彎曲而喪失穩(wěn)定。因此，對(duì)細(xì)長(zhǎng)螺紋應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性校核。螺桿的穩(wěn)定性條件為： SFFc? （式） 1 式中 S為穩(wěn)定性安全系數(shù)，對(duì)于傳力螺旋取 S=～ 5；對(duì)于傳導(dǎo)螺旋取 S=～4；對(duì)于精密螺桿或水平螺桿取 S4。臨界載荷 FC與螺桿的柔度γ及材料有關(guān)，根據(jù)γ =iL?的大小選用不同的公式計(jì)算。當(dāng)γ≥ 85～ 90 時(shí)，根據(jù)歐拉公式計(jì)算，即： 22c LEIF ）（ ??? （式）當(dāng)γ 85～ 90 時(shí)；對(duì) σ b≥ 380MPa 的碳素鋼（如 Q23 Q275） Fc=(304/ )421d? （式）當(dāng)γ 85～ 90時(shí)，對(duì)σ b≥ 470MPa 的優(yōu)質(zhì)碳素鋼（如 35 45） Fc=(461/ ) 421d? （式）當(dāng)γ 40時(shí)，無需進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算。式中 FC為臨界載荷（ N）； E為螺桿材料的彈性模量（ MPa），對(duì)于鋼 E= 105；I為危險(xiǎn)截面的慣性矩（ mm4）， I=6441d? ， d1為螺桿螺紋內(nèi)徑 (mm)；μ為長(zhǎng)度系數(shù)，與螺桿端部結(jié)構(gòu)有關(guān)， L為螺桿最大受力長(zhǎng) 度 (mm)； i為螺桿危險(xiǎn)截面的慣性半徑 (m

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