【正文】 。 螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 在螺旋傳動(dòng)中，結(jié)構(gòu)最簡單應(yīng)用最廣泛的是滑動(dòng)螺旋，本節(jié)主要介紹這種螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)?；瑒?dòng)螺旋的基本尺寸通常根據(jù)耐磨條件確定。 滑動(dòng)螺旋的結(jié)構(gòu)包括螺桿、螺母的結(jié)構(gòu)形式及其固定和支承結(jié)構(gòu)形式。當(dāng)螺桿細(xì)長且水平布置時(shí)，如機(jī)床的傳導(dǎo)螺旋（絲杠）等，應(yīng)在螺桿兩端或中間附加支承，以提高螺桿工作剛度。整體螺母結(jié)構(gòu)簡單，但由磨損而產(chǎn)生的軸向間隙不能補(bǔ)償，只適合在精度要求較低的場合中使用。利用螺釘可使斜塊將其兩側(cè)的螺母擠緊，減小螺紋副的間隙，提高傳動(dòng)精度。螺桿和螺母材料應(yīng)具有較高的耐磨性、足夠的強(qiáng)度和良好的工藝性。材料不熱處理40Gr 65Mn 20GrMnTi重載、較高速。材料需經(jīng)熱處理螺母ZcuSn10P1 ZcuSn5Pb5Zn5一般傳動(dòng)ZcuAL10Fe3 ZcuZn25AL6Fe3Mn重載、低速傳動(dòng)。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。 ：受力較大的螺桿需進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。螺桿危險(xiǎn)截面上既有壓縮（或拉伸）應(yīng)力；又有切應(yīng)力。由于一般情況下螺母材料的強(qiáng)度比螺桿低，因此只需校核螺母螺紋牙的強(qiáng)度。如下圖所示的螺母結(jié)構(gòu)形式，工作時(shí)，在螺母凸緣與底座的接觸面上產(chǎn)生擠壓應(yīng)力，凸緣根部受到彎曲及剪切作用。 設(shè)懸置部分承受全部外載荷 Q，并將Q增加 20～30％來代替螺紋牙上摩擦力矩的作用。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。）；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(shù)，H為螺紋高度(mm)，[p]為許用壓強(qiáng)(MPa)。min1)許用壓強(qiáng)/MPa鋼對青銅低速6~121518~2511~187~101~2鋼耐磨鑄鐵6~126~8鋼灰鑄鐵6~1213~184~7鋼鋼低速~13 淬火鋼青銅6~1210~13注：248。為便于推導(dǎo)設(shè)計(jì)公式，令248。值根據(jù)螺母的結(jié)構(gòu)選取。=～；對于剖分式螺母或螺母兼作支承而受力較大，可取248。=4。由于旋合各圈螺紋牙受力不均，故z不宜大于10。主要技術(shù)要求如下：1） 最大輸出壓力為30kg。3） 壓力機(jī)內(nèi)可放置物體高度為400mm，直徑400mm。（螺桿與螺母常用的材料）選材料為45鋼，由手冊查σ=360Mpa；為了提高耐磨性，螺母選較軟的材料錫青銅為ZCuSn10P1。求出d2后，按標(biāo)準(zhǔn)選取相應(yīng)公稱直徑d螺距P及其它尺寸（）。螺桿螺母材料分別為鋼青銅，滑動(dòng)速度為低速，得許用壓力[P]為1825MPa。（摩擦系數(shù)起動(dòng)時(shí)取大值，校核是為安全起見，應(yīng)以起動(dòng)時(shí)為準(zhǔn)，由f ，應(yīng)取f =）。為了方便設(shè)計(jì)與計(jì)算，據(jù)GB/T ，取： d=30mm，D=由d2=D2=d－H1=d－推得P=，則P=d1=，D1=d2=D2==已知工作行程， 同時(shí)，取為， 螺母螺紋牙的計(jì)算螺紋有矩形、梯形與鋸齒形，常用的是梯形螺紋。梯形螺紋的內(nèi)外螺紋以錐面貼緊不易松動(dòng)。從實(shí)用性考慮，故選梯形螺紋，它的基本牙形按GB/—2005的規(guī)定。由于一般情況下螺母材料的強(qiáng)度比螺桿低，因此只需校核螺母螺紋牙的強(qiáng)度。z≤[] （）剪切強(qiáng)度校核公式為： τ=F/zπDb≤[τ] （）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(biāo)準(zhǔn)查得，也可取矩形螺紋b=，梯形螺紋b=，鋸齒形螺紋b=；[] 、[τ]分別為螺母螺紋牙的許用彎曲應(yīng)力和許用切應(yīng)力(MPa)。若螺桿與螺母的材料相同，由于螺桿螺紋的小徑小于螺母螺紋的大徑D，故應(yīng)校核螺桿螺紋牙的強(qiáng)度，這時(shí)公式中的D應(yīng)改為。1. 根據(jù)其材料為青銅，則其許用應(yīng)力，則：其擠壓許用應(yīng)力為：，取其平均值為，拉伸許用應(yīng)力為： ，取其值為。 凸緣根部彎曲強(qiáng)度計(jì)算確定凸緣厚度 根據(jù)公式 ， 得： ㎜ （）（6）螺母螺紋牙強(qiáng)度校核： 由上表查得青銅螺母螺紋牙許用彎曲應(yīng)力[σ]=4060MPa,許用剪切應(yīng)力[τ]=3040MPa；梯形螺紋螺紋牙根寬度b==6=；梯形螺紋螺紋牙工作高度h==6=3㎜。所以設(shè)計(jì)題目所要求的30Kg的輸出壓力肯定在強(qiáng)度范圍之內(nèi)。根據(jù)第四強(qiáng)度理論，τ螺桿危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度校核公式為：= （）式中d1為螺桿螺紋的小徑（mm）；[σ]為螺桿材料的許用應(yīng)力（MPa），T為螺桿所受轉(zhuǎn)矩(N因此，對細(xì)長螺紋應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性校核。臨界載荷FC與螺桿的柔度γ及材料有關(guān)，根據(jù)γ=的大小選用不同的公式計(jì)算。經(jīng)計(jì)算得出：，則 ， （）又螺桿的穩(wěn)定性安全系數(shù)為：～，則： （）由上式可知，本設(shè)計(jì)滿足螺桿的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)。采用滾動(dòng)支承時(shí)：只有徑向約束時(shí)為鉸支；徑向和軸向都有約束為固定。采用滾動(dòng)支承時(shí)：只有徑向約束時(shí)為鉸支；徑向和軸向都有約束為固定。 （）由上表查得，滿足自鎖條件。所以設(shè)計(jì)題目所要求的30Kg的輸出壓力肯定在強(qiáng)度范圍之內(nèi)。它的結(jié)構(gòu)簡單堅(jiān)固，調(diào)速范圍寬，調(diào)速性能優(yōu)異，且在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)都具有較高效率，系統(tǒng)可靠性高?！　〗陙?，開關(guān)磁阻電機(jī)的應(yīng)用和發(fā)展取得了明顯的進(jìn)步，已成功地應(yīng)用于電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)、通用工業(yè)、家用電器和紡織機(jī)械等各個(gè)領(lǐng)域，功率范圍從10W到5MW，最大速度高達(dá)100,000 r/min。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)可設(shè)計(jì)成多種不同的相數(shù)以及極數(shù)結(jié)構(gòu)，且定子、轉(zhuǎn)子的極數(shù)總是不相同，有多種不同的搭配，這種特殊的組合形式在螺旋壓力機(jī)上可得到充分的應(yīng)用。可見，開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向與相繞組的電流方向無關(guān)，而取決于相繞組通電的順序。 開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖電動(dòng)螺旋壓力機(jī)由于采用先進(jìn)的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)關(guān)鍵技術(shù),，；,功率因數(shù)高。可頻繁正、反轉(zhuǎn)，頻繁起動(dòng)、停止，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩達(dá)到額定轉(zhuǎn)矩的l50%時(shí)，起動(dòng)電流僅為額定電流的30%。 電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算由題目所給條件可知：最大輸出壓力為30kg。由計(jì)算得螺母高度H=40㎜，旋合圈數(shù)z=7,螺桿直徑；則螺母從上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)的時(shí)間 （）螺母從上止點(diǎn)運(yùn)行到下止點(diǎn)所轉(zhuǎn)的圈數(shù) （）所以轉(zhuǎn)速 （）則工作機(jī)的輸入功率可近似的看作 （）因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)的螺旋壓力機(jī)最大輸出壓力為300N,并且在車間壓力校正和壓力裝拆瞬間，產(chǎn)生沖擊載荷，為了達(dá)到設(shè)計(jì)要求，查開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)相關(guān)資料，電動(dòng)機(jī)功率，可滿足轉(zhuǎn)速和輸出壓力要求。目前已成功應(yīng)用于在電動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、家用電器、工業(yè)應(yīng)用、伺服系統(tǒng)、高速驅(qū)動(dòng)、航空航天等眾多領(lǐng)域中，成為交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)、直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和無刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的強(qiáng)有力競爭者。 第五章 電動(dòng)螺旋壓力機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 電動(dòng)螺旋壓力機(jī)工作原理 電動(dòng)螺旋壓力機(jī)是利用可逆式電動(dòng)機(jī)不斷作正反方向的換向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)飛輪和螺桿旋轉(zhuǎn)，使滑塊作上下運(yùn)動(dòng)。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)飛輪旋轉(zhuǎn)，飛輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)，螺桿通過螺旋副驅(qū)動(dòng)螺母向下運(yùn)動(dòng)從而帶動(dòng)滑塊向下運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。將滑塊提升到預(yù)定高度電動(dòng)機(jī)斷電，制動(dòng)器制動(dòng)飛輪，使滑塊停在初始位置，完成一個(gè)工作循環(huán)。根據(jù)總體的設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)需要，： 螺桿零件圖 螺母的設(shè)計(jì)第4章 我們已經(jīng)計(jì)算出了螺母的總體尺寸，對于其選材也做出了說明?？芍?，工作臺(tái)尺寸和滑塊必須大于400㎜，所以工作臺(tái)尺寸選定為500㎜，滑塊尺寸為450㎜。由于壓力機(jī)壓頭行程為350 ㎜，可放置物體高度為400毫米，所以壓力機(jī)滑塊上止點(diǎn)到下止點(diǎn)距離必須大于400㎜，選定上止點(diǎn)到下止點(diǎn)距離為500㎜