螺母螺紋牙的強(qiáng)度計(jì)算

1、螺母螺紋牙的強(qiáng)度計(jì)算螺紋牙多發(fā)生剪切和擠壓破壞，一般螺母的材料強(qiáng)度低于螺桿，故只需校核 螺母螺紋牙的強(qiáng)度。如圖5-47所示，如果將一圈螺紋沿螺母的螺紋大徑 D處展開，那么可看作寬度 為n D的懸臂梁。假設(shè)螺母每圈螺紋所承受的平均壓力為 Q/u,并作用在以螺紋 中徑D2為直徑的圓周上，那么螺紋牙危險(xiǎn)截面 a- a的剪切強(qiáng)度條件為T °< t【5-50】螺紋牙危險(xiǎn)截面a-a的彎曲強(qiáng)度條件為【5 51】式中：b螺紋牙根部的厚度，mm對于矩形螺紋，匕=對于梯形螺紋，b 一 0.65P,對于30°鋸齒形螺紋，P為螺紋螺距；l彎曲力臂；mm參看圖,l=(D-D 2)/2 ；t 螺

2、母材料的許用切應(yīng)力， MPa見表:(7b螺母材料的許用彎曲應(yīng)力，MPa見表。當(dāng)螺桿和螺母的材料相同時(shí)，由于螺桿的小徑 d小于螺母螺紋的大徑D,故應(yīng)校 核桿螺紋牙的強(qiáng)度。此時(shí)，上式中的 D應(yīng)改為d1 0螺母外徑與凸緣的強(qiáng)度計(jì)算。在螺旋起重器螺母的設(shè)計(jì)計(jì)算中，除了進(jìn)行耐磨性計(jì)算與螺紋牙的強(qiáng)度 計(jì)算外，還要進(jìn)行螺母下段與螺母凸緣的強(qiáng)度計(jì)算。如以下圖所示的螺母結(jié)構(gòu)形 式，工作時(shí)，在螺母凸緣與底座的接觸面上產(chǎn)生擠壓應(yīng)力，凸緣根部受到彎曲及剪切作用。螺母下段懸置，承受拉力和螺紋牙上的摩擦力矩作用。設(shè)懸置局部承受全部外載荷 Q,并將Q增加2030%來代替螺紋牙上摩 擦力矩的作用。那么螺母懸置局部危險(xiǎn)截面b-

3、b內(nèi)的最大拉伸應(yīng)力為"30蘭0式中c 為螺母材料的許用拉伸應(yīng)力，c =0.83 (T b, c b為螺母材料的許用 彎曲應(yīng)力，見表5- 15。螺母凸緣的強(qiáng)度計(jì)算包括：凸緣與底座接觸外表的擠壓強(qiáng)度計(jì)算式中c p為螺母材料的許用擠壓應(yīng)力，可取c p=丨c b凸緣根部的彎曲強(qiáng)度計(jì)算71<K式中各尺寸符號(hào)的意義見以下圖堰庇起車st釣as楊結(jié)斑凸緣根部被剪斷的情況極少發(fā)生，故強(qiáng)度計(jì)算從略。螺桿的穩(wěn)定性計(jì)算：對于長徑比大的受壓螺桿，當(dāng)軸向壓力Q大于某一臨界值時(shí)，螺桿就會(huì)突然發(fā)生 側(cè)向彎曲而喪失其穩(wěn)定性。因此，在正常情況下，螺桿承受的軸向力Q必須小于 臨界載荷Q。那么螺桿的穩(wěn)定性條件為Ssc

4、二Q/Q A S式中：Ssc螺桿穩(wěn)定性的計(jì)算平安系數(shù);Ss螺桿穩(wěn)定性平安系數(shù)，對于傳力螺旋如起重螺桿等，S對于傳導(dǎo)螺旋，S=；對于精密螺桿或水平螺桿， S>4。Q螺桿的臨界載荷，N,根據(jù)螺桿的柔度入s值的大小選用不同的 公式計(jì)算。入s=y l/i ，此處，卩為螺桿的長度系數(shù)，見表: I為螺桿的工作長度, mm假設(shè)螺桿兩端支承時(shí)，取兩支點(diǎn)間的距離作為工作長度 I :假設(shè)螺桿一端以 螺母支承時(shí)，那么以螺母中部到另一端支點(diǎn)的距離，作為工作長度 I : i為螺桿 危險(xiǎn)截面的慣性半徑，mm假設(shè)螺桿危險(xiǎn)截面面積當(dāng)入S> 100時(shí)，臨界載荷Q可按歐拉公式計(jì)算，即式中：e螺桿材料的拉壓彈性模量，5

5、MPaI螺桿危險(xiǎn)截面的慣性矩,I -64當(dāng)入SV 100時(shí)，對于強(qiáng)度極限c B>380MPa勺普通碳素鋼，如Q235、Q275等, 取Qd= 304入 sn /4d i2對于強(qiáng)度極限c b> 480MPa勺優(yōu)質(zhì)碳素鋼，女口 3550號(hào)鋼等，取Qd= 461 一入 sn /4d i2當(dāng)入s<40時(shí)，可以不必進(jìn)行穩(wěn)定性核核。假設(shè)上述計(jì)算結(jié)果不滿足穩(wěn)定性條 件時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加螺桿的小徑 di。表：螺桿的長度系數(shù)卩:端部支撐情況長度系數(shù)卩兩端固定0.50一端固定，一端不完全固定0.60一端鉸支，一端不完全固定0.70兩端不完全固定0.75兩端鉸支1.00一端固定，一端自由2.00注：判斷螺桿端部交承情況的方法:l假設(shè)采用滑動(dòng)支承時(shí)那么以軸承長度I。與直徑do的比值來確定。I o/d。v時(shí)，為鉸支；io/時(shí)，為不完全固定；10/d°>時(shí)，為固定支承2假設(shè)以整體螺母作為支承時(shí)，仍按上述方法