絲杠螺母副計算校核

絲杠螺母副設計計算及校核由于導向輪的傳動機構不需要高精度和高效率的傳動，因此本次設計采用一對梯形螺桿、螺母的滑動螺旋傳動。梯形螺紋具有牙根強度高，工藝性好，螺紋對中性好等優(yōu)點。主要缺點是效率低，但并不影響工作。螺桿采用45號鋼制造，，螺母采用35號鋼整體車制。根據(jù)導向輪的使用情況，導向輪主要在兩種情況下受力：導向輪和輪胎同時工作時的受力；導向輪作為千斤頂時的受力。1、導向輪和輪胎同時工作時的受力:F1、導向輪和輪胎同時工作時的受力:F1根據(jù)力的平衡:式根據(jù)力的平衡:式1根據(jù)力矩的平衡，對B點取矩:FS二根據(jù)力矩的平衡，對B點取矩:FS二FS112式2S二S二5a12式3F=12743N由1、2、F=12743N2.、導向輪作為千斤頂時的受力:FEFEADSSI34r根據(jù)力的平衡:式根據(jù)力的平衡:式1根據(jù)力矩的平衡，對B點取矩:FS二FS根據(jù)力矩的平衡，對B點取矩:FS二FS234式2S二9.5a,S3=5a5式3F=16653N由1、2、F=16653N根據(jù)以上計算結果，應以導向輪作為千斤頂時的受力F=16653N進行計算。設計計算及校核1、螺紋副耐磨性計算滑動螺旋的磨損多發(fā)生在螺母并且與螺紋工作面上的壓力、滑動速度、螺紋表面粗糙度以及潤滑狀態(tài)等因素有關。其中最主要的是螺紋工作面上的壓力，壓力越大螺旋副間越容易形成過度磨損。因此，滑動螺旋的耐磨性計算，主要是限制螺紋工作面上的壓丈p,使其小于材料的許用壓力［P］。滑動螺旋傳動用梯形、矩形或鋸齒形螺紋，其失效形式多為螺紋磨損，而螺桿的直徑和螺母的高度也常由耐磨性要求決定。傳力較大時，應驗算有螺紋部分的螺桿或其他危險部位以及螺母或螺桿螺紋牙強度。要求自鎖時，應驗算螺紋副的自鎖條件。對于長徑比很大的受壓螺旋，應驗算其穩(wěn)定性，其直徑也常由穩(wěn)定性要求決定。螺母為整體式并且磨損后間隙不能調整，因此取0二2.3；該螺旋機構為人力驅動，因此［P］提高20%,［P］=13MPa。h二0.5P二0.5x6二3=17.2mmd、|FP_I16653x6=17.2mm2_\：兀h機P]—\3.14x13x106x3x1.2x2.3取d—29mm2因此選用T32x6的螺桿，其參數(shù)為:公稱直徑d螺距P中徑d=D22大徑D4小徑d3D132629332526表：滑動螺旋副材料的許用壓力［P］螺桿一螺母的材料滑動速度許用壓力鋼一青銅低速18?25<3.011?186?127?10>151?2鋼一鋼低速10?13鋼一鑄鐵<2.413?186?124?7注：當巾＜2.5或人力驅動時，［p］值可提高20%；若為剖分螺母時則［p］值應降低15?20%。

2、螺紋牙強度計算螺紋牙的剪切和彎曲破壞多發(fā)生在螺母。螺紋牙底寬[=0.634P=0.634x6-3.8mm許用壓應力Q]=*==63MPa許用切應力[t]=Q]=63MPa許用彎曲應力Q]=0.6Q]=0.6x63=37.8MPab

滑動螺旋副材料的許用應力螺旋副材料許用應力(MPa)回⑹b[T]螺桿鋼g?5）螺母青銅40~6030~40鑄鐵40~5540鋼（1.0?1.2）⑹0..6[g]3、螺紋副自鎖條件nP1x6屮=arctan=arctan=3.78。nd3.14x292梯形螺紋的牙型斜角0二15。，其當量摩擦角相旋合螺紋圈數(shù)剪切強度條件F_16653ndtz3.14x相旋合螺紋圈數(shù)剪切強度條件F_16653ndtz3.14x33x10-3x7x3.8x10-31二6.04MPa<[t]彎曲強度條件3Fhndt2z13x16653x3x10-33.14x33x10-3x3.82x10-6二14.3MPa<Q]b卩0.11“p=arctan=arctan=6.5。vcos0cos15。對于螺旋傳動，為保證自鎖可靠，實際應取屮＜P-1o。本設計滿足這一條件，因此v能夠自鎖。上式中；屮為螺紋升角；fV為螺旋副的當量摩擦系數(shù)；f為摩擦系數(shù).見下表。表：滑動螺旋副的摩擦系數(shù)f螺桿一螺母的材料摩擦系數(shù)f鋼一青銅0.08?0.10淬火鋼一青銅0.06?0.08鋼一鋼0.11?0.17鋼一鑄鐵0.12?0.154、螺桿穩(wěn)定性計算對于長徑比大的受壓螺桿，當軸向壓力Q大于某一臨界值時，螺桿就會突然發(fā)生側向彎曲而喪失其穩(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。。則螺桿的穩(wěn)定性條件為表：螺桿的長度系數(shù)0:端部支撐情況長度系數(shù)“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2.00二1101265.8N廠兀2EI3.1