【文章內容簡介】 間隙，提高傳動精度。 傳動用螺桿的螺紋一般采用右旋結構，只有在特殊情況下采用左旋螺紋。 螺桿和螺母材料應具有較高的耐磨性、足夠的強度和良好的工藝性。 表 螺桿與螺母常用的材料 1 螺紋副 材料 應用場合 螺桿 Q235 Q275 45 50 輕載、低速傳動。材料不熱處理 40Gr 65Mn 20GrMnTi 重載、較高速。材料需經熱處理， 以提高耐磨性 9Mn2V GrWMn 38GrMoAl 精密傳導螺旋傳動。材料需經熱處 理 螺母 ZcuSn10P1 ZcuSn5Pb5Zn5 一般傳動 ZcuAL10Fe3 ZcuZn25AL6Fe3Mn 重載、低速傳動。尺寸較小或輕載高速傳動，螺母可采用鋼或鑄鐵制造，內空澆鑄巴士合金或青銅 螺旋機構耐磨性的計算 耐磨性計算尚無完善的計算 方法，目前是通過限制螺紋副接觸面上的壓強ｐ作為計算條件，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， H為螺紋高度 (mm)， [p]為許用壓強 (MPa)。 表 滑動螺旋傳動的許用壓強 螺紋副材料 滑動副速度 /(m min1) 許用壓強 /MPa 鋼對青銅 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。 或人力驅動時， [p]可提高 20%；螺母為剖分式時， [p]應降低15%20%。 為便于推導設計公式，令 248。 =H/d2，代入整理后得螺紋中徑的設計公式為： d2≥ h[P]FP/?? （式 ） 對矩形、梯形螺紋， h=，則： d2≥ ][/ pF ? （式 ） 對鋸齒形螺紋， h=，則 d2≥ ? ???/F （式 ） 248。 值根據螺母的結構選取。對于整體式螺母，磨損后間隙不能調整，通 常用于輕載或精度要求低的場合，為使受力分布均勻，螺紋工作圈數不宜過多，宜取248。=～ ；對于剖分式螺母或螺母兼作支承而受力較大，可取 248。=～ ；傳動精度高或要求壽命長時，允許 248。=4。 根據公式計算出螺紋中徑 d2后，按國家標準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度比螺桿低，因此只需 校核螺母螺紋牙的強度。假設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 根部的彎曲強度校核公式為： b? = 3Fh/π Db178。z≤ [ b? ] （式 ） 剪切強度校核公式為： 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)；可由國家標準查得，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力和許用切應力 (MPa)。 表 滑動螺旋副材料的許用應力 項 目 許用應力 / 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 許用彎曲應力 [σ b] 許用切應力 [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，故應校核螺桿螺紋牙的強度，這時公式中的 D應改為 d1。 螺桿強度和穩(wěn)定性的校核 強度的校核 螺桿受軸向力 F及轉矩 T的作用，危險截面上受拉（壓）應力σ和扭轉切應力τ。根據第四強度理論，τ螺桿危險截面的強度校核公式為： 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力（ MPa）， T為螺桿所受轉 矩 (N m)T= ? ?v2 tan2dF ?? ?； 穩(wěn)定性的校核 對于長徑比大的受壓螺桿，當軸向力 F 超過某一臨界載荷 FC時，螺桿可能會突然產 生側向彎曲而喪失穩(wěn)定。因此，對細長螺紋應進行穩(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，對于傳力螺旋取 S=～ 5；對于傳導螺旋取 S=～4；對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，根據γ =iL?的大小選用不同的公式計算。 當γ≥ 85～ 90 時，根據歐拉公式計算，即： 22c LEIF ）（ ??? （式 ） 當γ 85～ 90 時；對 σ b≥ 380MPa 的碳素鋼（如 Q23 Q275） Fc=(304/ )421d? （式 ） 當γ 85～ 90時，對σ b≥ 470MPa 的優(yōu)質碳素鋼（如 35 45） Fc=(461/ ) 421d? （式 ） 當γ 40時，無需進行穩(wěn)定性計算。 式中 FC為臨界載荷（ N）； E為螺桿材料的彈性模量（ MPa），對于鋼 E= 105；I為危險截面的慣性矩（ mm4）， I=6441d? ， d1為螺桿螺紋內徑 (mm)；μ為長度系數，與螺桿端部結構有關， L為螺桿最大受力長 度 (mm)； i為螺桿危險截面的慣性半徑 (m