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第10章 螺旋传动 10.1 螺旋传动的类型和应用 10.2 滑动螺旋传动的设计 10.3 滚动螺旋传动简介 螺旋传动的类型和应用 螺旋传动的类型和应用 螺旋传动的类型和应用 滑动螺旋传动的设计 滚动螺旋传动简介 作业与思考题 第2篇 传动零件 第2篇 传动零件 第2篇 传动零件 机械设计 Machine design * 第2篇 传动零件简介 螺旋传动是利用螺旋（或称螺杆）和螺母组成的螺旋副实现传动要求的，一般是将回转运动转变成直线运动，但也可将直线运动转变成回转运动。螺杆和螺母间的相对位移量l（mm）和相对转角（rad）有以下关系 式中 Ph——导程（mm）； P ——螺距（mm）； z ——螺纹线数。 螺旋传动的类型 1、按用途分 传力螺旋：增力（千斤顶，压力机） 传导螺旋：传递运动（进给、分度） 调整螺旋：调节位置（相机、仪器） 螺旋传动的类型 2、按螺杆与螺母相对运动情况分 1）螺杆转动，螺母移动 2）螺母转动，螺杆移动 3）螺母固定，螺杆转动并移动 4）螺杆固定，螺母转动并移动 4、按摩擦性质分 滑动螺旋：简单，易制造， 易自锁， 滚动螺旋 静压螺旋 } ，精度高 3、差动螺旋传动 螺旋传动的结构 1.结构形式 螺杆：多线，梯形、锯齿形螺纹 螺母：整体：简单，间隙不可调 剖分 组合 } 间隙可调 滑动螺旋传动的设计 2.螺杆和螺母材料 要求：强度、耐磨性、减磨性、工艺性 螺杆（耐磨） 螺母（减磨） ，青铜ZCu10P1等 { 一般：45等 重要：40Cr等 滑动螺旋传动的设计 螺杆和螺母常用材料 滑动螺旋传动的设计 滑动螺旋传动的设计 三、滑动螺旋传动的设计计算 主要失效形式：螺纹磨损 设计内容： （1）按耐磨性计算确定主要参数d2 H2 （2）其他失效形式的校核计算 （3）查手册确定螺旋的其他尺寸 根据旋合螺纹间的耐磨性条件确定螺杆的直径和螺母高度，参照所选的螺纹标准及螺旋传动的工作要求确定传动的其他参数，然后对可能发生的失效形式一一进行校核。 滑动螺旋传动的设计 1.耐磨性计算 ≤ pP 螺纹工作表面的压强p使之不超过螺旋传动副材料的许用压强pP –校核计算式 F—轴向载荷(N)； d2—螺纹中径(mm)； H1 —基本牙型高度（螺纹接触高度）(mm)，梯形螺纹H1 ＝0.5P，30o锯齿形螺纹H1 ＝0.75P； n —旋合长度内螺纹工作圈数，n＝H／P≤10～12，H为螺母高度，P为螺距； pP—螺旋传动副材料的许用压强(MPa)，查表10-2 滑动螺旋传动的设计 耐磨性设计计算 引入螺母高度因数Φ＝H／d2，可得耐磨性的设计计算式 梯形螺纹 d2≥0.8 30o锯齿型螺纹 d2≥0.65 高度因数Φ根据螺母形式确定： 整体螺母： Φ ＝1.2～2.5 间隙可调的剖分螺母以及兼作支承的螺母： Φ ＝2.5～3.5。 计算得到螺纹中径d2后，应按国家标准及工作要求选定相应的螺纹公称直径d、螺距P。螺母高度为H＝ Φ d2 考虑到螺纹间载荷实际分布不均匀，一般螺母螺纹工作圈数n≤10，若n≥12时应更换材料或增大直径。 滑动螺旋传动的设计 2.螺杆的强度校核 校核螺杆强度时应按第四强度理论求出危险截面上的合成应力σeq使其不超过许用应力σP F——轴向载荷(N)； T——螺杆传递的转矩（N·mm）； d3——螺杆螺纹小径（mm）； σP——螺杆材料的许用拉应力（MPa），见表10-3。 ≤ σP 0.6σP （1.0～2.0）σP － 钢 40 45～55 铸铁 40 50～60 － 耐磨铸铁 30～40 40～60 － 青铜 螺 母 － － σs/(3～5) 钢 螺 杆 许用切应力τbP 许用弯应力σbbP 许用拉应力σP 许用应力/MPa 螺 旋 副 材 料 滑动螺旋传动的设计 3.螺纹牙的强度校核 螺母螺纹牙根部危险截面a－a的强度计算式 b—螺纹牙根部宽度(mm)，对于梯形螺纹b＝0.65P，锯齿形螺纹b＝0.74P； H1—基本牙形高度