机械设计中丝杠螺母副计算校核.doc

1、螺纹副耐磨性计算
《机械设计（第四版）》公式（6.20），螺纹中径计算公式：

式中，

螺母为整体式并且磨损后间隙不能调整，；该螺旋机构为人力驱动，因此提高20%，。

表3.1 滑动螺旋副材料的许用压力[ P]
螺杆—螺母的材料
滑动速度
许用压力
钢—青铜
低速
18-25
≤3.0
11-18
6~12
7-10
>15
1-2
钢—钢
低速
10-13
钢—铸铁
<2.4
13-18
6~12
4-7
注：当ф＜2.5或人力驱动时，[p]值可提高20％；若为剖分螺母时则[p]值应减少15～20％。

图3.？ 螺旋副受力图
牙型角α=30°，螺距P由螺纹标准选择P=6mm
　牙顶间隙ac
　外螺纹
　 大径(公称直径)，根据各公司自行制定的行业标准（或自行设计加工)取d=44mm
　 中径
　 小径
　 牙高
　　内螺纹
　　大径
　　中径
　　小径
　　牙高
　　牙顶宽
　　牙槽底宽
螺纹升角
因此选用的螺杆，其参数为：
表3.2 的螺杆
公称直径（mm）
d
螺距（mm）
P
中径（mm）

大径（mm）

小径（mm）

44
6
41
45
37
38

2、螺纹牙强度计算

螺纹牙的剪切和弯曲破坏多发生在螺母。
螺纹牙底宽
螺母旋合长度
相旋合螺纹圈数
剪切强度条件

弯曲强度条件

表3.3滑动螺旋副材料的许用应力
螺旋副材料
许用应力(MPa)
[σ]
[σ]b
[τ]
螺杆
钢
σs/(3~5)

螺母
青铜

40~60
30~40
铸铁

40~55
40
钢

(1.0~1.2) [σ]
0..6[σ]

螺杆强度计算
螺杆受有压力（或拉力）F和扭矩T，根据第四强度理论，其强度条件为;

4、螺纹副自锁条件

梯形螺纹的牙型斜角，其当量摩擦角

式中,y为螺纹升角；为螺旋副的当量摩擦系数,见下表3.?。
对于螺旋传动，为保证自锁可靠，实际应取本设计满足这一条件，因此可以自锁。
表3.?   滑动螺旋副的当量摩擦系数
螺杆—螺母的材料
当量摩擦系数
钢—青铜
0.08-0.10
淬火钢—青铜
0.06-0.08
钢—钢
0.11-0.17
钢—铸铁
0.12-0.15

5、螺杆稳定性计算
对于长径比大的受压螺杆，当轴向压力F大于某一临界值时，螺杆就会忽然发生侧向弯曲而丧失其稳定性。因此，在正常情况下，螺杆承受的轴向力F必须小于临界载荷。则螺杆的稳定性条件为：

式中，螺杆的稳定临界载荷

表:? 螺杆的长度系数 ：
端  部  支  撑  情  况
长度系数μ
      两端固定
0.50
      一端固定，一端不完全固定
0.60
      一端铰支，一端不完全固定
0.70
      两端不完全固定
0.75
      两端铰支
1.00
      一端固定，一端自由
2.00

所以，该螺杆是稳定的。