滑動螺旋傳動

1、螺桿螺母副(參考)1、本設(shè)計中螺桿螺母需要具有自鎖的功能，這是使用螺桿螺母機(jī)構(gòu)的最主要原因。2、螺桿螺母的螺紋一般選用梯形 HYPERLINK /yewuchengjie/jixiezhitujichu/4553/ t _blank o 螺紋 螺紋，因其傳動效率較高。3、材料選擇上，螺桿選用合金工具鋼9Mn2V，此材料的耐磨性及尺寸穩(wěn)定性均較好。螺母用鋼或鑄鐵做外套，內(nèi)部用離心鑄造法澆注青銅，增加耐磨性。選擇GBT 5796.3-2005梯形螺紋標(biāo)準(zhǔn)公稱直徑d螺距p中徑d2=D2大徑D4小徑d3D112310.512.58.5930一、初選基本尺寸計算項目符號單位計算公式和參數(shù)選擇備注結(jié)果耐磨

2、性螺桿中徑d2mmd2=FPP梯形螺紋：=0.8整體式螺母=1.2-2.5F軸向載荷，N；PP許用壓強(qiáng)，MPa，見表8.2-8根據(jù)計算的d2在標(biāo)準(zhǔn)中選擇公稱直徑d和螺距pd2=0.82001.211=3.11可知，由此所得螺桿中徑非常小，選擇GBT 5796.3-2005標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計梯形螺紋，初選得螺紋參數(shù)如下：公稱直徑d螺距p中徑d2=D2大徑D4小徑d3D112310.512.58.5930螺母高度HmmH=d2的值據(jù)螺母的形式選定整體式螺母=1.2-2.5H=1.210.5 =12.6旋合圈數(shù)zz=HP10-12z=12.63=4.2螺紋的工作高度hmm梯形螺紋（GB/T5796.1-200

3、5）h=0.5ph=0.5p=1.5工作壓強(qiáng)pMPap=Fd2hzPP用于校核p=200/(10.51.54.2)=0.96驗算項目螺紋升角（）=tan-1Ld2=tan-1scos/2通?？墒?30-當(dāng)量摩擦角；s螺旋副的滑動摩擦因數(shù)，見表8.2-7；L導(dǎo)程，mm；=tan-10.12cos/12=07=tan-1310.5=05由螺紋耐磨性計算螺紋基本尺寸，校核工作壓強(qiáng)可知其實際壓強(qiáng)p（0.96 MPa）遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于許用壓強(qiáng)PP（11 MPa），螺紋升角滿足驗算條件，可知初選螺紋參數(shù)滿足條件。計算項目符號單位計算結(jié)果和參數(shù)確定備注螺桿強(qiáng)度當(dāng)量應(yīng)力MPa=（4Fd32）2+3（T0.2d33）2

4、pT傳遞轉(zhuǎn)矩，Nmm；d3外螺紋外徑，mm；p螺桿材料的許用應(yīng)力，MPa，見表8.2.9=（8008.52）2+3（20000.28.53）2=56.5MPa 見表8.2.9，p=s4 ， s為材料的屈服極限，選擇材料為Q235，則s=235MPa得p=58.75MPa，滿足條件。螺紋牙強(qiáng)度螺紋牙底寬度bmm梯形螺紋b=0.65PD4內(nèi)螺紋大徑,mm;P材料的許用切應(yīng)力，MPa，見表8.2-9；bp材料的彎曲許用應(yīng)力，MPa，見表8.2-9；螺桿與螺母材料相同，只校核螺桿螺紋牙強(qiáng)度。1.95螺桿剪切強(qiáng)度MPa=Fd3bzP=2008.51.954.2=0.914P=0.6p=35.25彎曲強(qiáng)度

5、bb=3Fh(d3 b2zbpb=32001.5(8.5 1.9524.2=2.11bp=p=58.75螺母剪切強(qiáng)度=FD4bzP=20012.51.954.2=0.61P=0.6p=35.25彎曲強(qiáng)度b=3FhD4 b2zbp=32001.512.51.9524.2=1.44bp=p=58.75計算項目符號單位計算結(jié)果和參數(shù)確定備注結(jié)果螺桿的穩(wěn)定性臨界載荷FcrNli=0.62002.12=56.6i=d34=8.54=2.12li=0.62002.12=56.6Ia=d3464Fcr=480d32（1+0.0002li2）4=4808.52（1+0.000256.62）4=16601l螺桿

6、的最大工作長度，mm；Iz螺桿危險截面的軸慣性矩，mm4；i螺桿危險截面的慣性半徑，mm；A螺桿危險截面的面積，mm2；E螺桿材料的彈性模量，MPa；對于鋼材E=2.07105, MPa;長度系數(shù)，與螺桿的端部結(jié)構(gòu)有關(guān)，見表8.2.4 可知FcrF=16601200=83（2.5-4），所以不需增大d3。計算項目符號單位計算結(jié)果和參數(shù)確定備注結(jié)果螺桿的剛度軸向載荷使導(dǎo)程產(chǎn)生的變形LFmmLF=FLEA=4FLEd32=42002002.071058.52=0.0034IP螺桿危險截面的極慣性矩，mm4；G螺桿材料的切變模量，MPa；對于剛G=8.3104, MPa;轉(zhuǎn)矩使導(dǎo)程產(chǎn)生的變形LTLF

7、=LTL2GIP=16TL22GEd34=162000200228.31042.071058.54=1.410-6IP=d3432=8.5432=512.5導(dǎo)程總的的變形LL=LFLT =4FLEd3216TL22GEd34=0.00341.410-6=0.0034軸向載荷與運動方向相反時取“+”號。計算項目符號單位計算結(jié)果和參數(shù)確定備注結(jié)果橫向振動臨界轉(zhuǎn)速ncrr/min對于鋼制螺桿： ncr=12.6106kd3lc2應(yīng)使轉(zhuǎn)速n0.8ncrncr=12.61063.528.52002=9424.8m螺桿的總質(zhì)量，kg；lc螺桿兩支承間最大距離，mm；k系數(shù)，與螺桿端部結(jié)構(gòu)有關(guān)，見表8.2-5；k臨界轉(zhuǎn)速的階次；由于機(jī)器人設(shè)計最大速度為0.05m/s即3000mm/min且螺桿導(dǎo)程為3mm，可得其轉(zhuǎn)速為1000r/min遠(yuǎn)小于臨界轉(zhuǎn)速，可知滿足條件。計算項目符號單位計算結(jié)果和參數(shù)確定備注結(jié)果驅(qū)動轉(zhuǎn)矩TNmT=T1+T2+T3T1=Fd22tan（+）T1=20010.510-32tan（0507）=22810-3T1螺紋力矩，Nm；T2、T3軸承摩擦力矩，Nm；計