丝杆螺母的选择

滑动螺旋工作时，主要承受转矩及轴向拉力（或者压力）的作用，同时在螺杆和螺母的旋合螺纹间有较大的相对滑动，其失效形式主要是螺纹磨损，因此，滑动螺旋的基本尺寸，通常的根据耐磨性条件确定。下面计算丝杆的耐磨性。 已知：F=41048（N ）

查《机械设计》有：

d 2≥]

[P h p F φπ⨯⨯⨯ 对于梯形螺纹有h=0.5P ，《查机械设计》有[]p =22MP 则[]

p F d φ8.02≥ 式中：φ在传动精度较高，载荷较大，寿命长时，取4=φ ][P 为材料的许用压力，查《机械设计》[]1可得][P =22Mpa []

p F d φ8.02≥=17.28mm 可以取d 2=50.5mm ，满足d 2的要求。

其公称直径d=55mm

外螺纹mm d 453=

内螺纹mm D mm

D 465614==

螺距p=9mm

螺母高度 H=202mm

（3）丝杆强度计算

由扭矩

T=F 0tan （V ϕϕ+）2

2d 查《机械设计》[]1得，对于M10~M16普通螺纹取tan v ϕ=0.17

cos ϕ=

D d D 2- 已知D=100mm t=25mm

cos ϕ=

D

d D 2-=0.5 所以

tan ϕ=1.732

T=F 0tan （V ϕϕ+）22d =41048⨯25.50732.117.01732.117.0⨯⨯-+=(Pa) 危险截面

ca σ=212)4(31d T F A +][σ≤=4

s σ 式中：A---是丝杆的最小截面积 A=214d π

ca σ=21

2)4(31d T F A +MPa 26≈ 查《机械设计》[]1得，s σ=320~360Mpa

所以ca σ][σ≤

结论是之前取的丝杆数据符合强度要求

（4）螺母强度计算

由于螺母的材料强度小于丝杆，故只需要校核螺母螺纹牙的强度

选取螺母高度H=202mm

螺纹牙危险截面a —a 的弯曲强度条件为

][62b u

b D l F σπσ≤⨯⨯⨯⨯⨯= 式中：b---螺纹牙根部的厚度，mm ，对于梯形螺纹，b=0.65P=5.85mm l---弯曲力臂，mm ，l=22D D - 44.22==P

H μ [τ]---螺母材料的许用切应力

[b σ]---螺母材料的许用弯曲应力

所以

u

b D l F ⨯⨯⨯⨯⨯=26πσ=9.24MP ][b σ≤ )(108~80][MP b =σ

左右螺母均为101mm

（5）丝杆的稳定性计算

临界载荷Fcr 可以按欧拉公式计算 Fcr=222l

I E ⨯⨯⨯μπ 式中：E---丝杆材料的拉压弹性模量，Mpa ，E=2.06⨯510Mpa I---丝杆危险截面的惯性矩，I=

6441d π，mm 4

所以： Fcr=222l

I E ⨯⨯⨯μπ=1400（KN ）

Fcr/F=1400/340=4.2 S

=2.5~4.0

s

所以得出结论：丝杆的稳定性可靠。

（学习的目的是增长知识，提高能力，相信一分耕耘一分收获，努力就一定可以获得应有的回报）