滑动螺旋传动计算

b12d1d4

d——外螺纹大径(公称直径)

P——螺距

ac——牙顶间隙

H1——基本牙型高度H10.5P

h3——外螺纹牙高h3H1+ac0.5P+ac

H4——内螺纹牙高H4H1+ac0.5P+ac

Z——牙顶高Z0.25PH1/2

d2——外螺纹中径d2d-2Zd-0.5P

D2——内螺纹中径D2d-2Zd-0.5P

d3——外螺纹小径d3d-2h3

D1——内螺纹小径D1d-2H1d-P

D4——内螺纹大径D4d+2ac

b——牙根部宽度

计算项目

单位

计算公式和参数选定

说明

螺纹中径d2

mm

梯形螺纹和矩形螺纹

12-006-1    (1)

F——轴向载荷,N

pp——螺纹副许用压强,查表材料与许用应力中表2

设计时ψ值可根据螺母的形式选定:

整体式螺母取1.2~2.5

剖分式螺母取2.5~3.5

算出d2应按国家标准选取相应的公称直径d及其螺距P

30°锯齿形螺纹

12-006-2    (2)

螺母高度H

mm

12-006-3

旋合圈数n

 

12-006-4

P——螺距,mm

基本牙型高度

H1

mm

梯形螺纹(GB 5796.11986)和矩形螺纹H10.5P

30°锯齿形螺纹(GB/T 13576.11992)H10.75P

 

工作压强p

MPa

12-006-5    (3)

 

螺纹升角λ

(°)

12-006-6

通常取λ4°30'

ρ'——当量摩擦角

f——摩擦因数查表摩擦因数f

S——导程mm

当量应力σca

MPa

12-006-7 (4)

Mt——转矩N·mm根据转矩图  确定见表运动形式及其载荷分析

d3——外螺纹小径

σp——螺杆的许用应力MPa查表材料与许用应力中表3

螺纹牙根部

的宽度b

mm

梯形螺纹(GB/T 5796.11986)b0.65P

矩形螺纹b0.5P

30°锯齿形螺纹(GB/T 13576.11992)b0.74P

 

剪切强度τ

MPa

12-007-1     (5)

螺杆和螺母材料相同时只需校核螺杆螺纹强度

D4——内螺纹大径

τpτ'p——外内螺纹牙的许用切应力MPa查表材料与许用应力中表3

σbpσ'bp——外内螺纹牙的许用弯曲应力MPa查表材料与许用应力中表3

弯曲强度σb

12-007-2     (6)

剪切强度τ

MPa

12-007-3     (7)

弯曲强度σb

12-007-4     (8)

临界载荷Fc

N

λλ1的大柔度杆用欧拉公式

12-007-5

λ2λλ1的中柔度杆按经验公式

12-007-6

λλ2的小柔度杆可不进行压杆稳定性验算

应设12-007-8不能满足此条件时应增大d3

12-007-7

μ——长度系数与螺杆的端部结构有关查表系数μμ1

l——螺杆的最大工作长度mm

i——螺杆危险截面的惯性半径mm

E——螺杆材料的弹性模量MPa对于钢材E2.1×105MPa

ss——稳定安全系数

λ1λ2ab——与材料有关的常数(注意将表中ab单位化为MPa即乘以1/100代入)

轴向载荷使导程产生的轴向变形ΔSF

mm

12-007-9

Ip——螺杆危险截面的极惯性矩mm412-007-16

G——螺杆材料的切变模量MPa对于钢G8.5×104MPa

转矩使导程产生的轴向变形ΔSM

12-007-10

导程的总轴向变形ΔS

12-007-11  (9)

轴向载荷与运动方向相反时取+许用ΔS值见表螺杆每米长的允许螺距变形量

临界转速nc

r/min

12-007-12

对于钢制螺杆

12-007-13

应满足转速n0.8nc

lc——螺杆两支承间的最大距离mm

μ1——系数与螺杆的端部结构有关查表系数μμ1

ρ——密度kg/mm3对于钢ρ7.8×10-6kg/mm3

效率η

 

回转运动转化为直线运动时

12-007-14  (10)

直线运动转化为回转运动时

12-007-15

系数(0.95~0.99)为轴承效率决定于轴承形式滑动轴承取小值

轴向载荷与运动方向相反时取+