【正文】 30%～ 40%），磨損快。 滑動螺旋： 螺桿（或螺母）回轉(zhuǎn)時(shí)，鋼球沿螺旋滾道滾動并帶動螺母（或螺桿）作直線運(yùn)動。 特點(diǎn)：摩擦阻力小、傳動效率高、運(yùn)動靈敏度高、磨損小、精度易于保持，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高。 滾動螺旋： 常用于數(shù)控和伺服系統(tǒng)等要求高的設(shè)備中。螺紋副中注入壓力油而形成油膜，螺母與螺桿的螺紋工作表面被油膜分開。 特點(diǎn) :摩擦阻力小、起動功率小、傳動效率高、工作壽命長；但螺母結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且需一套壓力穩(wěn)定、溫度恒定、過濾要求高的供油系統(tǒng)。 靜壓螺旋： 運(yùn)動形式： 螺桿回轉(zhuǎn) , 螺母作直線運(yùn)動。 螺母回轉(zhuǎn)，螺桿作直線運(yùn)動。 螺母固定，螺桿回轉(zhuǎn)并作直線運(yùn)動。 螺旋壓力機(jī) 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu) 螺旋起重機(jī) 二、滑動螺旋的結(jié)構(gòu)與材料： 結(jié)構(gòu)： 螺桿短、粗且垂直布置時(shí)，可以螺母為支撐。 螺桿細(xì)長且水平布置時(shí)，在螺桿兩端或中間附加支承。 螺桿軸向尺寸較大時(shí)，可用對接組合結(jié)構(gòu)代替整體結(jié)構(gòu)。 （ 1）、螺桿： （ 2）、螺母的結(jié)構(gòu)有 : 主要指螺桿、螺母的固定和支承的結(jié)構(gòu)形式。 整體螺母 組合螺母 剖分螺母等 經(jīng)常用于雙向傳動的傳導(dǎo)螺旋 適合精度較低的螺旋 固定螺釘 調(diào)整螺釘 調(diào)整楔快組合螺母： 利用調(diào)整楔塊來定期調(diào)整螺旋副的軸向間隙 。 固定螺釘 調(diào)整螺釘 調(diào)整楔塊 剖分螺母： 轉(zhuǎn)動槽形凸輪，則螺母的上下部分分別上下移動而與螺桿分離，當(dāng)反轉(zhuǎn)凸輪合緊螺母時(shí)，螺紋軸向間隙也能消除 螺母 凸輪 材料： 螺母的材料除了要有足夠的強(qiáng)度外，還要求在與螺桿材 料相配合時(shí)摩擦系數(shù)小和耐磨 。 滑動螺旋的材料 — 螺桿的材料要有足夠的強(qiáng)度和耐磨性。 三、滑動螺旋傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算： 失效形式 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 耐磨性計(jì)算 螺桿的強(qiáng)度計(jì)算 自鎖性校核 螺母螺紋牙的強(qiáng)度計(jì)算 螺桿的穩(wěn)定性計(jì)算 受力較大的傳力螺旋 常用的滑動螺旋 螺紋磨損 塑性變形或斷裂 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則： （ 1） 、 滑動螺旋的基本尺寸 （ 即螺桿的直徑與螺母的高度 ） ， 由耐磨 性要求決定； （ 2） 、 傳力較大時(shí) ， 應(yīng)校核螺桿螺紋部分或其他危險(xiǎn)部位及螺母或螺 桿螺紋牙的強(qiáng)度； （ 3） 、 要求螺桿有自鎖時(shí) ， 應(yīng)校驗(yàn)螺紋副的自鎖條件； （ 4） 、 要求運(yùn)動精確時(shí) ， 應(yīng)校驗(yàn)螺桿的剛度 ， 其直徑往往由剛度要求 決定； （ 5） 、 對于長徑比很大的螺桿 ， 除進(jìn)行耐磨性計(jì)算外 ， 還應(yīng)該校核其穩(wěn) 定性； （ 6） 、 對于高速的長螺桿 ， 應(yīng)檢驗(yàn)其臨界轉(zhuǎn)速 。 根據(jù)具體情況 ， 選擇不 同的計(jì)算準(zhǔn)則 ， 不必逐項(xiàng)全面計(jì)算 。 無多大要求的螺旋 ， 則可根 據(jù)經(jīng)驗(yàn)或參照同類機(jī)械而直接選用 。 耐磨性計(jì)算： 校核螺紋在軸向力作用下，螺紋工作面上的壓力是 否超過材料的許用壓力。 螺紋工作面的耐磨性條件： 目的： 總軸向力： F(N) 總受力面積： A(mm2) 螺母高度： H(mm) 螺紋中徑： d2(mm) 螺紋螺距： P(mm) 參數(shù)： — 校核式 ? ?phHdFPhudFAFp ????22 ??螺旋副受力 螺紋工作圈數(shù) PHu ???p — 材料的許用壓力， MPa p — 螺紋工作面上的壓力 ， MPa 螺紋工作高度： h(mm) 為設(shè)計(jì)計(jì)算方便，令 2/ dH??? ?phFPd???2故得： — 設(shè)計(jì)式 公式分析 ? ?phHdFPhud FAFp ????22 ?? ? ?phFPd???2— 設(shè)計(jì)式 公式分析： 矩形、梯形螺紋的 h=，鋸齒形螺紋的 h=。 對矩形、梯形螺紋，則： ? ?pFd? ?? ?pFd? ?對鋸齒形螺紋，則： ? ?phFPd???2— 設(shè)計(jì)式 公式分析： φ= ～ 4 φ 愈大，螺紋圈數(shù)愈多，載荷分布愈不均勻。 ?對于整體螺母，磨損后間隙不能調(diào)整時(shí)，取 φ= ～ ； ?對于剖分螺母，間隙能夠調(diào)整，取 φ= ～ ； ?傳動精度較高、要求壽命較長時(shí)，允許取 φ=4 。 考慮到螺紋各圈載荷分布不均，旋合圈數(shù) u≤10 。 2d???Pd根據(jù)中徑可從標(biāo)準(zhǔn)上查得大徑和螺距 螺桿的強(qiáng)度計(jì)算 ： 螺桿的危險(xiǎn)剖面既有拉伸應(yīng)力，又有剪切力。 根據(jù)第四強(qiáng)度理論，得螺桿螺紋部分的強(qiáng)度校核式為： ? ????? ???????????????????2222 33Tca WTAF式中： — 螺桿螺紋段危險(xiǎn)截面面積 ， ； — 螺桿螺紋小徑 ， ； — 螺桿螺紋段的抗扭截面系數(shù) ， ， ； — 螺桿所受的扭矩 ， ； — 螺桿材料的許用應(yīng)力 ， MPa。 214 dA??A1dTWT? ??31 ,4 mmdAWT ?mmmNtgdFT v ????? ，)(2 2 ? 受力很大的螺桿 自鎖性校核： vv ar c t gffar c t g ?????yc os式中 ： — 螺紋升角； — 摩擦系數(shù)； — 螺旋副的當(dāng)量摩擦系數(shù)。 yfvf對有自鎖要求的螺旋副，應(yīng)校核螺旋副是否滿足自鎖條件。 螺母螺紋牙的強(qiáng)度計(jì)算 ： 由于螺母的材料強(qiáng)度一般比螺桿的低，所以螺紋牙的剪切和彎曲破壞多發(fā)生在螺母 ， 故通常只須計(jì)算螺母螺紋牙的強(qiáng)度。 如圖： 將一圈螺紋牙沿螺紋大徑 D展開。 (相當(dāng)于是寬為 πD 的懸臂梁 ) 假定： 螺母每圈螺紋承受平均壓力 平均壓力作用在螺紋中徑 D2的圓周上 。 uF/ 強(qiáng)度計(jì)算： 危險(xiǎn)剖面 aa上剪切強(qiáng)度條件： ? ???? ?? D buF危險(xiǎn)剖面 aa上彎曲強(qiáng)度條件 ： ? ?bb uDbFh ??? ?? 23式中： — 螺紋牙根部寬度 ， mm。 — 螺紋材料的許用剪切應(yīng)力 ， 。 — 螺母材料的許用彎曲應(yīng)力 ， 。 ???? ?b?bMPaMPa 注意 ： 當(dāng)螺桿與螺母材料相同時(shí)，只需校核螺桿螺紋牙強(qiáng)度。將公式中的 D改為 d1。 螺桿的穩(wěn)定性計(jì)算： 長徑比大的受壓螺桿，可能出現(xiàn)失穩(wěn)，需演算其穩(wěn)定性。 根據(jù)材料力學(xué)，壓桿穩(wěn)定性校核公式： scrsc SFFS ?? 式中： SSC — 螺桿穩(wěn)定性的計(jì)算安全性系數(shù)； SS — 螺桿穩(wěn)定性安全系數(shù) 。 傳力螺旋 SS=～ 傳導(dǎo)螺旋 ， SS=～ 精密螺 桿或水平螺桿 ， SS4 FCr — 螺桿的臨界載荷 ,N。 根據(jù)螺桿柔度 選不同公式。 S? 螺桿的柔度 (長細(xì)比 ) ： 1/4 dls ?? ?S? — 螺桿工作長度； — 螺桿的長度系數(shù)； — 螺桿螺紋部分內(nèi)徑。 l?1d式中： S? 不同時(shí) FCr的選用公式 對淬火鋼螺桿： ① 、 時(shí) ， ； ②、 時(shí)， 。 85?S?85??? ? NlEIFcr ,22???NdF cr , 490212?? ???對未淬火鋼螺桿： ① 、 當(dāng) 時(shí) ， ； ②、當(dāng) 時(shí)，一般不需進(jìn)行穩(wěn)定性校核。 90??40??? ? NlEIFC ,22???S? 不同時(shí) FCr的選用公式 I式中： — 螺桿的危險(xiǎn)截面慣性矩 ， ， ； — 材料的抗壓彈性模量，對鋼 ： ； E 6441dI ??4mmaMPE