第五章螺紋聯(lián)接和螺旋傳動

第五章螺紋連接和螺旋傳動中國礦業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院螺紋聯(lián)接螺紋連接工程應(yīng)用飛機(jī)機(jī)翼汽車輪胎化工管道機(jī)床鎖緊螺母發(fā)動機(jī)汽缸螺紋聯(lián)接螺紋連接學(xué)習(xí)要求：1)了解螺紋連接的基本知識，如螺紋種類、主要參數(shù)、應(yīng)用特點(diǎn)，螺紋連接的類型、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及防松方法等；2）掌握在各種載荷情況下，螺栓組受力分析，確定單個螺栓的最大工作載荷，合理進(jìn)行螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；3）掌握普通螺栓、配合螺栓的強(qiáng)度計(jì)算方法，了解提高螺栓連接強(qiáng)度的措施;4)了解螺旋傳動的類型與應(yīng)用,掌握滑動螺旋傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算.本節(jié)課研討的問題1、螺紋的主要類型有哪些？主要用途是什么？

表征螺紋的基本參數(shù)主要有哪幾個？2、螺紋連接的主要類型有哪幾種？普通螺栓連

接與配合螺栓連接、雙頭螺柱連接與螺釘連接

有何區(qū)別？其螺栓(紋)孔的加工有何特點(diǎn)？3、螺紋連接為什么要預(yù)緊？如何控制預(yù)緊力？4、螺紋連接防松的原理是什么？常用的防松方

法有哪些？試舉例說明？螺紋聯(lián)接螺紋的形成§5-1

螺紋螺紋的主要類型有哪些？螺紋的主要用途是什么？螺紋聯(lián)接按位置：外螺紋——在圓柱（錐）體的外表面形成的螺紋內(nèi)螺紋——在圓柱（錐）孔的內(nèi)表面形成的螺紋一、螺紋類型按牙型：三角形螺紋、管螺紋——連接螺紋矩形、梯形、鋸齒形螺紋——傳動螺紋螺紋聯(lián)接三角形矩形梯形鋸齒形螺紋聯(lián)接根據(jù)螺紋線數(shù)：單線螺紋（n=1）；雙線螺紋（n=2）；多線螺紋（n≥2）

——用于連接

——用于傳動

根據(jù)螺旋線繞行方向：右旋左旋螺紋聯(lián)接二、螺紋的主要參數(shù)1）大徑d（D）——與外螺紋牙頂相重合的假想圓柱面直徑，亦稱公稱直徑2）小徑d1(D1)——與外螺紋牙底相重合的假想圓柱面直徑3）中徑d2——在軸向剖面內(nèi)牙厚與牙間寬相等處的假想圓柱面的直徑，d2≈0.5（d+d1）

表征螺紋的基本參數(shù)主要有哪幾個？螺紋聯(lián)接4）螺距P——相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線上對應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離5）導(dǎo)程Ph——同一螺旋線上相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線上的對應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離6）線數(shù)n——螺紋螺旋線數(shù)目，一般為便于制造n≤4

螺距、導(dǎo)程、線數(shù)之間關(guān)系：Ph=nP

tan=Ph/d2=nP/d2

參數(shù)、P、Ph、n、d2之間的關(guān)系：（5-1）7）螺紋升角

——中徑圓柱面上螺旋線的切線與垂直于螺旋線軸線的平面的夾角螺紋聯(lián)接8）牙型角

——螺紋軸向平面內(nèi)螺紋牙型兩側(cè)邊的夾角9）接觸高度h——內(nèi)外螺紋旋合后的接觸面的徑向高度螺紋聯(lián)接

查設(shè)計(jì)手冊

P111

國標(biāo)：GB/T193-2003螺紋聯(lián)接螺旋副的自鎖條件為：螺旋副的傳動效率為：克服軸向力Q勻速上升所需的圓周力：當(dāng)量摩擦角當(dāng)量摩擦系數(shù)問題:自鎖時的效率？機(jī)械原理知識：螺紋聯(lián)接§5-2

螺紋連接的主要類型1、螺栓連接a)

普通螺栓連接

——被連接件不太厚，螺桿帶釘頭，通孔不帶螺紋，螺桿穿過通孔與螺母配合使用。裝配后孔與桿間有間隙，并在工作中不許消失，結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，可多個裝拆，應(yīng)用較廣。螺紋連接的主要類型有哪幾種？螺紋聯(lián)接b)配合螺栓連接——裝配后無間隙，主要承受橫向載荷，也可作定位用，采用基孔制配合鉸制孔用螺栓連接。普通螺栓連接與配合螺栓連接有何區(qū)別？其螺栓孔的加工方法有何不同？螺紋聯(lián)接2、雙頭螺柱連接

螺桿兩端無釘頭，但均有螺紋，裝配時一端旋入被連接件，另一端配以螺母。適于常拆卸而被連接件之一較厚時。折裝時只需拆螺母，而不將雙頭螺柱從被連接件中擰出。螺紋聯(lián)接3、螺釘連接適于被連接件之一較厚（上帶螺紋孔），不需經(jīng)常裝拆，一端有螺釘頭，不需螺母，適于受載較小情況。雙頭螺柱連接與螺釘連接有何區(qū)別？其螺紋孔的加工有何特點(diǎn)？螺紋聯(lián)接4、緊定螺釘連接

擰入后，利用末端頂住另一零件表面或旋入零件相應(yīng)的缺口中以固定零件的相對位置，可傳遞不大的軸向力或扭矩。螺紋聯(lián)接特殊結(jié)構(gòu)螺紋連接地腳螺栓連接吊環(huán)螺釘連接T型槽螺栓連接常用標(biāo)準(zhǔn)螺紋連接件見手冊P118~P134螺紋聯(lián)接§5-3螺紋連接的預(yù)緊一、螺紋連接的預(yù)緊在裝配時需擰緊，即在承載時，已預(yù)先受預(yù)緊力F0預(yù)緊目的——增強(qiáng)連接的可靠性和緊密性，防止受載后被連接件間出現(xiàn)縫隙或發(fā)生相對移動。

F0F0螺紋連接為什么要預(yù)緊？如何控制預(yù)緊力？螺紋聯(lián)接擰緊力矩T=T1+T2

其中：T1——螺旋副間的摩擦阻力矩；

T2——螺母環(huán)形端面與被連接件間的摩擦阻力矩。對于M10~M64的螺栓二、預(yù)緊力與擰緊力矩（5-3）（5-6）（5-7）螺紋聯(lián)接三、預(yù)緊力F0的控制

碳素鋼螺栓：F0

（0.6～０.7）sA1

合金鋼螺栓：F0

（0.5～０.6）sA1

測力矩板手—測出預(yù)緊力矩。測力矩扳手A1=d12/4（5-2）圖5-8預(yù)緊力不得超過其材料屈服極限的80%！螺紋聯(lián)接定力矩扳手圖5-9定力矩板手—達(dá)到固定的擰緊力矩T時，彈簧受壓將自動打滑測量預(yù)緊前后螺栓伸長量，精度較高。螺紋聯(lián)接§5-4螺紋連接的防松實(shí)際工作中，外載荷有振動、變化、材料高溫蠕變等會造成摩擦力減少，螺紋副中正壓力在某一瞬間消失、摩擦力為零，從而使螺紋連接松動，如經(jīng)反復(fù)作用，螺紋連接就會松馳而失效。因此，必須進(jìn)行防松，否則會影響正常工作，造成事故。

二、防松原理防止螺旋副在受載時發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，或增大相對運(yùn)動的難度。

三、防松方法及措施（見表5-3）

防松的方法，按其工作原理分為摩擦防松、機(jī)械防松和破壞螺旋副運(yùn)動關(guān)系放松（也稱為永久防松）。

一、防松目的螺紋連接防松的原理是什么？常用的防松方法有哪些？試舉例說明？螺紋聯(lián)接

摩擦防松(軸向壓緊)對頂螺母

彈簧墊圈（手冊P133）

鎖緊墊圈

螺紋聯(lián)接摩擦防松(徑向壓緊)非金屬嵌件鎖緊螺母

扣緊螺母

自鎖螺母

螺紋聯(lián)接機(jī)械防松開槽螺母與開口銷

圓螺母

雙耳

串聯(lián)鋼絲

單耳

注意方向！

螺紋聯(lián)接永久防松鉚焊

粘

螺紋聯(lián)接§5-5螺栓組連接的設(shè)計(jì)工程中螺栓皆成組使用，極少單個使用。螺栓組連接設(shè)計(jì)的順序——選布局、定數(shù)目、力分析、設(shè)計(jì)尺寸。

一、螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

1、盡量對稱分布，圓周偶數(shù)布置，螺栓組中心與連接結(jié)合面形心重合（有利于分度、劃線、鉆孔），以受力均勻。螺紋聯(lián)接2、受剪螺栓組（配合螺栓連接）時，不要在外載作用方向布置8個上，以免螺栓受力太不均勻，受彎矩或扭矩作用的螺栓組，要適當(dāng)靠接縫邊緣布局，減少螺栓受力。3、合理間距，適當(dāng)邊距，以利扳手裝拆（見表5-4及手冊）。螺紋聯(lián)接二、螺栓組連接的受力分析

目的——求受力最大載荷的螺栓

前提（假設(shè)）：

①被連接件為剛性不變形，只有地基變形;②各螺栓材料、尺寸、預(yù)緊力均相同;③受力后螺栓材料變形在彈性范圍內(nèi);④接合面形心與螺栓組形心重合，受力后其接縫面仍保持平面。問題1.普通螺栓組連接中受橫向

載荷時螺栓的受力特點(diǎn)？如何

計(jì)算F0？受轉(zhuǎn)矩時如何計(jì)算？問題2.普通螺栓

組連接中受軸

向載荷時螺栓的受力特點(diǎn)？

總拉力F2計(jì)算

特點(diǎn)？受轉(zhuǎn)矩

時如何計(jì)算？螺紋聯(lián)接1、配合螺栓組連接（1）連接受載為橫向力F

設(shè)螺栓個數(shù)為z，則每個螺栓受到的工作剪力為：

（5-9）橫向布置不要超過8個螺栓！螺紋聯(lián)接（2）連接受載為旋轉(zhuǎn)力矩T

設(shè)z個螺栓到旋轉(zhuǎn)中心之距r1,r2,…ri,…rz，每個螺栓受到的工作剪力為F1,F2,…Fi,…Fz

：

變形協(xié)調(diào)條件：

力矩平衡條件：

剪力Fi（變形）與距離ri成正比（5-14）螺紋聯(lián)接2、普通螺栓組連接（1）連接受載為橫向力F

接合面不滑移條件：（5-10）f

—接合面的摩擦系數(shù)；i

—接合面數(shù)；Ks

—防滑系數(shù)，Ks=1.1~1.3。螺紋聯(lián)接（2）連接受載為旋轉(zhuǎn)力矩T

接合面不滑移條件：（5-11）f

—接合面的摩擦系數(shù)；ri—第i個螺栓的軸線到螺栓組對稱中心O的距離；Ks

—防滑系數(shù)，Ks=1.1~1.3。螺紋聯(lián)接（3）連接受載為軸向力F

單個螺栓工作載荷為：

F=F/z

F

——

軸向外載荷

z——

螺栓個數(shù)

（5-15）螺栓桿受的總拉力F2=F

?F2=F+F0

?螺紋聯(lián)接（4）連接受載為傾覆力矩M

特點(diǎn)：M在鉛直平面內(nèi)，繞O-O回轉(zhuǎn)，只能用普通螺栓連接，取板為受力對象，由靜力平衡條件：

和變形協(xié)調(diào)條件：拉力壓力有

（5-18）螺紋聯(lián)接被聯(lián)接件擠壓應(yīng)力計(jì)算

為了防止被連接件結(jié)合面受壓最大處被壓碎或受壓最小處出現(xiàn)間隙，應(yīng)該檢查受載后底板結(jié)合面壓應(yīng)力的最大值不超過允許值，最小值不小于零，即有

拉力壓力（5-22）（5-23）

其中：A為接合面的有效面積；W為接合面的有效抗彎截面系數(shù)；[p]為底板接合面的許用擠壓應(yīng)力，查表5-6。實(shí)例分析：習(xí)題5-4、5-5、5-6機(jī)械設(shè)計(jì)總論第五章實(shí)例分析1圖5-49底板螺栓組連接1’2’122’21’1

x

bM=Fx?h

-Fy?

l題5-4解:機(jī)械設(shè)計(jì)總論第五章實(shí)例分析2圖5-50龍門起重機(jī)導(dǎo)軌托架

x題5-5解:

采用鉸制孔用螺栓。因?yàn)橥屑芩艿妮d荷有較大變動，鉸制孔用螺栓連接能精確固定被連接件的相對位置，并能承受橫向載荷，增強(qiáng)連接的可靠性和緊密性，以防止受載后被連接件間出現(xiàn)縫隙或發(fā)生相對位移，而普通螺栓連接靠結(jié)合面產(chǎn)生的摩擦力矩來抵抗轉(zhuǎn)矩，連接不牢靠。T=R?300=

6000kN?

mmFi=R/8=2.5kNR=

20kNFj=Tcos45/(875)=7.07kNF=F2i+F2j+2FiFjcos45=9kN機(jī)械設(shè)計(jì)總論第五章實(shí)例分析3FMFi=10NFj=20NFMFi=10NFjM=25060=15000Nm圖5-51螺栓的兩種布置形式Fmax=33.6N

已知一個托架的邊板用6個螺栓與相鄰的機(jī)架相連接。托架受一與邊板螺栓組的垂直對稱軸線相平行，距離為250mm，大小為60kN的載荷作用。現(xiàn)有如圖所示的兩種螺栓布置形式，設(shè)采用配合螺栓連接，試問哪一種布置形式所用的螺栓直徑最小？為什么？F=60kN題5-6解:螺紋聯(lián)接一、松螺栓連接強(qiáng)度計(jì)算§5-6螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算準(zhǔn)則

受拉螺栓:主要破壞形式是螺栓桿螺紋部分發(fā)生疲勞斷裂,設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為保證螺栓的靜力或疲勞拉伸強(qiáng)度。

受剪螺栓：主要破壞形式是螺栓桿和孔壁的貼合面上出現(xiàn)壓潰或螺栓桿被剪斷，設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為保證連接的擠壓強(qiáng)度和螺栓的剪切強(qiáng)度。（5-24）（5-25）

如吊鉤結(jié)構(gòu)中的普通螺栓連接，工作前不擰緊，無預(yù)緊力，只有工作載荷F

起拉伸作用。螺栓小徑的設(shè)計(jì)：問題1.受拉螺栓的主要破壞形式是什么？發(fā)生

在什么部位？還可能有哪些失效？螺紋聯(lián)接

1.僅承受預(yù)緊力F0（普通螺栓連接）預(yù)緊力F0

→產(chǎn)生拉伸應(yīng)力σ螺紋摩擦力矩T1

→產(chǎn)生切應(yīng)力τ

二、緊螺栓連接強(qiáng)度計(jì)算（5-26）（5-27）（5-28）

當(dāng)緊螺栓連接受載為橫向力F或旋轉(zhuǎn)力矩T

時，螺栓只受到預(yù)緊力F0的作用，此時，螺栓桿截面處于拉伸和扭轉(zhuǎn)的復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下。問題2.緊螺栓連接在只承受預(yù)緊力F0時

的強(qiáng)度條件計(jì)算特點(diǎn)是什么？螺紋聯(lián)接根據(jù)第四強(qiáng)度理論：∴強(qiáng)度條件為：（5-29）（5-30）螺栓小徑的設(shè)計(jì)：mm螺紋聯(lián)接①工作特點(diǎn)：工作前擰緊，有F0；工作后加上工作載荷F

工作前、工作中載荷變化②工作原理：靠螺桿拉伸強(qiáng)度傳遞外載F③解決問題：

a)保證安全可靠的工作，F(xiàn)0=？

b)工作時螺栓總載荷，F(xiàn)2=？

當(dāng)緊螺栓連接受載為軸向力F

或傾覆力矩M

時，螺栓既受到預(yù)緊力F0的作用又受到工作拉力F的作用，此時，螺栓桿截面也處于拉伸和扭轉(zhuǎn)的復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下。

2.既受預(yù)緊力F0又受工作拉力F（普通螺栓連接）問題3.

緊螺栓連接既承受預(yù)緊力F0，又受工作拉力F時，螺栓承受的總拉力F2應(yīng)如何計(jì)算？螺紋聯(lián)接④分析受力變形:預(yù)緊前無F0預(yù)緊力

F0工作時F+F1工作失效

F1<0圖5-25單個緊螺栓連接受力變形圖變形協(xié)調(diào)條件：

b=m=螺紋聯(lián)接⑤作圖----受力變形線圖變形力變形力F0

bF0

ma)螺栓受力變形線圖b)被連接件受力變形圖bm螺栓的剛度:Cb=F0/b=tanb被連接件的剛度:Cm=F0/m=tanm（5-32）問題4.螺栓剛度Cb和被連接件剛度Cm的是

什么含義？相對剛度Cb/(Cb+Cm)對螺

栓連接的承載能力有何影響？只受預(yù)緊拉力F0螺紋聯(lián)接力變形力

b

mF0ΔΔFF2F1F圖5-26單個緊螺栓連接受力變形線圖承受工作拉力F后的受力及變形關(guān)系螺紋聯(lián)接螺栓剛度：

由圖示可得:（5-31）

金屬墊片(或無墊片):0.2～0.3；皮革墊片0.7；銅皮石棉墊片0.8；橡膠墊片0.9。被聯(lián)接件剛度：

m

（5-33）螺紋聯(lián)接

對殘余預(yù)緊力F1的要求:為保證受載后接合面聯(lián)接的緊密性應(yīng)使F1>0。有密封要求的連接：F1=（1.5~1.8）F一般聯(lián)接：F1=（0.6~1.0）F

工作載荷不穩(wěn)定時

F1=（0.2~0.6）F

工作載荷穩(wěn)定時地腳螺栓連接：F1

FF1的取法:（5-35）螺栓拉伸強(qiáng)度條件：（5-36）螺栓小徑的設(shè)計(jì)：為什么有1.3？螺紋聯(lián)接

若工作載荷F為變載荷,還需進(jìn)行螺栓的疲勞強(qiáng)度精確校核

圖5-27承受軸向變載荷的緊螺栓連接min=4F0/(d12)=C(5-39)(5-38)(5-37)螺紋聯(lián)接3、承受擠壓和工作剪力F（配合螺栓連接）失效形式：螺栓桿和孔壁間可能發(fā)生壓潰或被剪斷螺栓的剪切強(qiáng)度條件為：螺栓與孔壁接觸表面的擠壓強(qiáng)度條件為：

（5-40）（5-41）

d0——螺桿或孔的直徑mmLmin——被聯(lián)接件中受擠壓孔壁的最小長度mmi

——

螺栓抗剪面數(shù)圖5-28承受工作剪力的緊螺栓連接螺紋聯(lián)接§5-7螺栓連接件材料及許用應(yīng)力一、螺紋連接件的材料鋼材:Q215,10,Q235,35,45,15Cr,40Cr,35CrMnSi等螺母、螺栓強(qiáng)度級別(查表5-8,表5-9)：

1）根據(jù)機(jī)械性能分級并以數(shù)字表示螺紋連接件的強(qiáng)度級別;2）所依據(jù)機(jī)械性能為抗拉強(qiáng)度極限σB和屈服極限σS螺栓級別:

帶點(diǎn)數(shù)字表示，點(diǎn)前數(shù)字為點(diǎn)后數(shù)字為螺母級別:

注意：螺母的強(qiáng)度級別b不低于相配螺栓的強(qiáng)度級別，螺母的

硬度稍低于螺栓的硬度（均低于20~40HBS）問題5.螺栓的性能等級是如何表示的？

它與螺栓材料的B和s有何關(guān)系？螺紋聯(lián)接二、螺栓連接件的許用應(yīng)力S、S、Sp—螺紋連接安全系數(shù)查表5-10（5-42）（5-43）（5-44）（5-45）總結(jié)

螺紋連接設(shè)計(jì)思路：

螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（布局、數(shù)目）→螺栓組受力分析（載荷類型、狀態(tài)、形式）→求單個螺栓的最大工作載荷（判斷哪個最大）→按最大載荷的單個螺栓設(shè)計(jì)（求d1—選標(biāo)準(zhǔn)）→全組采用同樣尺寸螺栓連接件（互換的目的）。螺紋聯(lián)接實(shí)例分析

圖5-40所示為一固定在鋼制立柱上的鑄鐵托架，已知總載荷F=4800N，其作用線與垂直線的夾角＝50，底板高h(yuǎn)=340mm，寬b=150mm，試設(shè)計(jì)此螺栓組連接。

解:見教材P92hb220280K160150FK圖5-40托架底板螺栓組連接問題1螺栓組受力分析如何？問題2單個螺栓受力狀態(tài)如何？問題3如何求單個螺栓的F0和F2

？螺紋聯(lián)接布置習(xí)題pD2D1F<7d題5-8、題5-9、題5-10（z=12、無墊片、螺栓6.8、變載荷）題5-10圖本節(jié)課研討的問題1、提高螺栓連接強(qiáng)度的措施有哪些？每種措施

可舉出1-2個實(shí)例。2、滑動螺旋、滾動螺旋和靜壓螺旋的本質(zhì)區(qū)別是什么？各有何特點(diǎn)？3、滑動螺旋的主要失效形式是什么？一般應(yīng)進(jìn)行哪些強(qiáng)度校核計(jì)算？4、螺旋起重器的設(shè)計(jì)步驟是什么？螺紋聯(lián)接1、降低影響螺栓疲勞強(qiáng)度的應(yīng)力幅1)降低螺栓剛度§5-8提高螺栓連接強(qiáng)度的措施螺紋聯(lián)接2)增大被聯(lián)接件剛度螺紋聯(lián)接3)同時使用cb↓,cm↑同時適當(dāng)增加F0螺紋聯(lián)接特殊結(jié)構(gòu)螺栓

彈性元件

密封圈結(jié)構(gòu)

剛性墊片

螺紋聯(lián)接2、改善螺紋牙上載荷分布不均的現(xiàn)象懸置螺母

內(nèi)斜螺母

環(huán)槽螺母

彈性螺套

螺紋聯(lián)接3、避免附加彎曲應(yīng)力，減小應(yīng)力集中的影響球面墊圈

斜面墊圈

腰環(huán)螺栓

表面凸臺

沉頭座

螺紋聯(lián)接4、采用合理的制造工藝方法1）用擠壓法（滾壓法）制造螺栓，疲勞強(qiáng)度提高30~40%;2）采用氰化、氮化、噴丸等處理可提高疲勞強(qiáng)度;3）熱處理后再進(jìn)行滾壓螺紋，強(qiáng)度提高70~100%.螺紋聯(lián)接5、采用減載裝置剪切銷剪切套剪切鍵螺紋聯(lián)接§5-9

螺旋傳動1、螺旋傳動的應(yīng)用千斤頂拆卸器管口鉗臺鉗螺旋壓力機(jī)圓規(guī)二維數(shù)控臺舉出幾種螺旋傳動的應(yīng)用實(shí)例螺紋聯(lián)接螺旋傳動2、螺旋傳動的類型

1)按用途分：

(1)傳力螺旋——舉重器、千斤頂、加壓螺旋特點(diǎn)：低速、間歇工作，傳遞軸向力大、自鎖

(2)傳導(dǎo)螺旋——機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)：傳遞運(yùn)動和動力特點(diǎn)：速度高、連續(xù)工作、精度高

(3)調(diào)整螺旋——機(jī)床、儀器及測試裝置中的微調(diào)螺旋特點(diǎn)：是受力較小且不經(jīng)常轉(zhuǎn)動

螺紋聯(lián)接螺旋傳動2)按摩擦性質(zhì)分(1)滑動螺旋傳動——摩擦性質(zhì)為滑動摩擦。構(gòu)造簡單、傳動比大，承載能力高，加工方便、傳動平穩(wěn)、工作可靠、易于自鎖。缺點(diǎn)：磨損快、壽命短，摩擦損耗大，傳動效率低（30~40%）傳動精度低?；瑒勇菪?、滾動螺旋和靜壓螺旋的

本質(zhì)區(qū)別是什么？各有何特點(diǎn)？螺紋聯(lián)接圖5-42螺旋起重器螺紋聯(lián)接螺旋傳動(2)滾動螺旋傳動——滾動摩擦性質(zhì)。滾動螺旋傳動是在具有圓弧形螺旋槽的螺桿和螺母之間連續(xù)裝填若干滾動體，當(dāng)傳動工作時，滾動體沿螺紋滾道滾動并形成循環(huán)。按循環(huán)方式有：內(nèi)循環(huán)、外循環(huán)兩種。

螺紋聯(lián)接螺旋傳動特點(diǎn)：傳動效率高（可達(dá)90%），起動力矩小，傳動靈活平穩(wěn)，工作壽命長，正逆運(yùn)動效率相同，可實(shí)現(xiàn)逆?zhèn)鲃?。缺點(diǎn)：不自鎖，需附加自鎖裝置，抗振性差，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造工藝要求高，成本較高。

螺紋聯(lián)接螺旋傳動(3)靜壓螺旋傳動——液體摩擦性質(zhì)?？客獠恳簤合到y(tǒng)提供壓力油，壓力油進(jìn)入螺桿與螺母螺紋間的油缸，促使螺桿、螺母螺紋牙間產(chǎn)生壓力油膜而分隔開。

螺紋聯(lián)接螺旋傳動特點(diǎn)：摩擦系數(shù)小，效率高，工作穩(wěn)定，磨損小，壽命長。螺母結(jié)構(gòu)復(fù)雜（需密封），需一穩(wěn)壓供油系統(tǒng)、成本較高。適用于精密機(jī)床中進(jìn)給和分度機(jī)構(gòu)。螺紋聯(lián)接設(shè)計(jì)實(shí)例題5-11:設(shè)計(jì)簡單千斤頂圖5-42千斤頂

已知千斤頂?shù)钠鹬亓繛?0000N，起重高度為200mm,試設(shè)計(jì)螺桿和螺母的主要尺寸并畫裝配圖（3號圖紙、說明書）。螺旋起重器的設(shè)計(jì)步驟是什么？螺紋聯(lián)接螺旋傳動設(shè)計(jì)3、滑動螺旋傳動的設(shè)計(jì)

1）滑動螺旋的結(jié)構(gòu)傳動螺紋：矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋；

螺母結(jié)構(gòu)：整體螺母結(jié)構(gòu)、組合螺母結(jié)構(gòu)、剖分螺母結(jié)構(gòu)、開合螺母結(jié)構(gòu)。滑動螺旋的主要失效形式是什么？一般應(yīng)進(jìn)行哪些強(qiáng)度校核計(jì)算？螺紋聯(lián)接螺旋傳動設(shè)計(jì)

2）螺桿和螺母的材料

螺桿材料要求有足夠的強(qiáng)度和耐磨性；螺母材料除要有足夠的強(qiáng)度外，還要求在與螺桿材料配合時摩擦系數(shù)小和耐磨。螺旋傳動常用的材料見表5-11螺旋副材料牌號應(yīng)用范圍螺桿螺母Q235、Q275、45、5040Cr、65Mn、T12、40WMn、20CrMnTi9Mn2V、CrWMn、38CrMoAlZCuSn10Pl、ZCuSn5Pb5Zn5（鑄錫青銅）ZCuAl9Fe4Ni4Mn2（鑄鋁青銅）ZCuZn25Al6Fe3Mn3（鑄鋁黃銅）

材料不經(jīng)熱處理，適用于經(jīng)常運(yùn)動，受力不大，轉(zhuǎn)速較低的傳動

材料需經(jīng)熱處理，以提高其耐磨性，適用于重載、轉(zhuǎn)速較高的重要傳動

材料需經(jīng)熱處理，以提高其尺寸的穩(wěn)定性，適用于精密傳導(dǎo)螺旋傳動

材料耐磨性好，適用于一般傳動

材料耐磨性好，強(qiáng)度高，適用于重載、低速的傳動。對于尺寸較大或高速傳動，螺母可采用鋼或鑄鐵制造，內(nèi)孔澆注青銅或巴氏合金螺紋聯(lián)接螺旋傳動設(shè)計(jì)

3）滑動螺旋傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）耐磨性計(jì)算

p=F/A=F/d2hu

=FP/d2hH[p]N/mm2

令=H/d2

，則

設(shè)計(jì)計(jì)算：mm

對于矩形、梯形螺紋和30鋸齒形螺紋分別以h=0.5P和h=0.75P代入即可。（5-46）（5-47）式中螺紋工作圈數(shù)u=H/P，H為螺母高度；高徑比對整體螺母取1.2~2.5，剖分螺母和兼作支承的螺母取2.5~3.5。螺紋聯(lián)接螺旋傳動設(shè)計(jì)（3）螺桿的強(qiáng)度計(jì)算