机械设计基础—常用零部件设计李贵三第五章螺旋传动设计课件教学.pptVIP

PPT研究院 POWERPOINT ACADEMY * * 第五章 螺旋传动设计 第一节 螺旋传动的类型、特点及应用 第二节 滑动螺旋副的结构与材料 第三节 螺旋传动的设计 第一节 螺旋传动的类型、特点及应用 螺旋传动形式有： ①螺母固定，螺杆又转动又移动（应用较多）； ②螺杆转动，螺母移动； ③螺杆固定，螺母又转动又移动（应用较少）； ④螺母转动，螺杆移动 图5-1 螺旋传动形式 螺母固定，螺杆又转动又移动 b) 螺杆转动，螺母移动 c) 螺杆固定，螺母又转动又移动 d) 螺母转动，螺杆移动 一、按用途分类 螺旋传动按其用途不同，可分为以下几种类型。 1 传力螺旋传动 2 传导螺旋传动 3 调整螺旋传动 二、按摩擦副的性质分类 螺旋传动按摩擦副的性质，可分为滑动螺旋传动、滚动螺旋传动和静压螺旋传动。 图5-2 滚动螺旋传动 第二节 滑动螺旋副的结构与材料 一、滑动螺旋副的结构 二、滑动螺旋副的材料 一、滑动螺旋副的结构 螺旋传动的结构主要是指螺杆、螺母的固定和支承的结构形式。 螺母有整体螺母、组合螺母和剖分螺母等结构形式。 滑动螺旋采用的螺纹类型有矩形、梯形、锯齿形，其中梯形、锯齿形应用较多。 二、滑动螺旋副的材料 螺杆材料要有足够的强度、耐磨性以及良好的加工性。不经热处理的螺杆一般可用Q235、40WMn、45钢、50钢，重要的经热处理的螺杆可用65Mn、40Cr或20CrMnTi；精密传动螺杆可用9Mn2V、CrWMn、38CrMoAl等。螺母材料除要有足够的强度外，还要求在与螺杆材料配合时摩擦系数小和耐磨，常用的材料是铸造锡青铜ZCuSn10Pb1、ZCuSn5Pb5Zn5。 第三节 螺旋传动的设计 一、螺旋传动的自锁性验算 二、滑动螺旋副的耐磨性计算 三、滑动螺旋副的强度计算 一、螺旋传动的自锁性验算 螺纹副的自锁条件可表示为： （5-1） 二、滑动螺旋副的耐磨性计算 一般，螺母材料强度低于螺杆，故磨损多发生在螺母。耐磨性的计算在于限制螺旋副的压力。设轴向力为F，相旋合螺纹圈数μ=H/P， H是螺母旋合长度，P为螺距，则验算计算式如下。 （5-2） 三、滑动螺旋副的强度计算 1. 螺纹强度计算 2. 螺杆的强度计算 3. 螺杆的刚度计算 4. 受压螺杆的稳定性计算 1. 螺纹强度计算 螺纹的剪切和弯曲破坏多发生在螺母。螺纹的剪切和弯曲强度条件分别为： （5-6） （5-7） 2. 螺杆的强度计算 螺杆受压力F和转矩T，根据第四强度理论，其强度条件为： （5-8） 3. 螺杆的刚度计算 1)丝杠在轴向载荷F作用下所产生的螺距变形量为δF。其计算公式为 2)转矩T产生的每个螺距的变形。 (5-9) (5-10) 4. 受压螺杆的稳定性计算 当螺杆细长且受轴向压力时，可能产生侧向的弯曲而失去稳定性。所以螺杆受压时承受的轴向压力应小于其临界载荷，其稳定性验算式为: (5-13) 例5-1　有一升降装置如图5-3所示，螺旋副采用梯形螺纹，大径d=50mm,中径d2=46mm,螺距P=8mm,线数n=4，采用推力球轴承支承。升降台的上下移动处采用导向轮，它们的摩擦阻力忽略不计。设承受载荷FQ=50000N，已知螺旋副间摩擦系数f=0.1。试计算：①升降台稳定上升时的效率η。②稳定上升时施加于螺杆上的力矩；③若升降台以640mm/min上升，螺杆所需的转速和功率。 解：1.计算升降台稳定上升时的效率 该螺纹的螺纹升角为 螺旋副的当量摩擦角为 故得效率 2.计算稳定上升时施加于螺杆上的力矩M 3.计算螺杆所需转速n和功率P 按题目所给条件，螺杆转一周，升降台上升一个导程Ph=nP=4×8mm=32mm，故若升降台以640mm/min的速度上升，则螺杆所需转速为n=640mm/min/32mm/r=20r/min。 在线教务辅导网： 更多课程配套课件资源请访问在线教务辅导网 馋死 * *