滑動螺旋傳動

螺桿螺母副（參考〈機械傳動設(shè)計〉）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構(gòu)的最主要原因。2、 螺桿螺母的螺紋一般選用梯形螺紋，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GBT5796.3-2005梯形螺紋標(biāo)準(zhǔn)公稱直徑d螺距p中徑d2=D2大徑凡小徑a電12310.512.58.5930J-2Xd—=(/十2疽“rfs=■cl-■2知=d—P—2at；土一6=d—H]=d—Q*5P% 牙頂間隙？d——設(shè)計牙型上的內(nèi)螺紋大徑*以一設(shè)計牙型上的內(nèi)螺紋中徑I3—設(shè)汁牙型上的內(nèi)蝶蚊小徑xd 設(shè)計牙型上的好蝶紋大徑（公禰直徑）】治——設(shè)計牙型上的外螺紋中徑方由——設(shè)計牙型上的外螺紋小徑*H,—基本牙型牙高女H,——設(shè)計牙型匕的內(nèi)螺紋牙有；檻——設(shè)計牙型上的外蛾紋牙高iP——蝶距.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)果耐磨性螺桿中徑電mmp梯形螺紋：＜=0.8整體式螺母甲=1.2—-2.5F一軸向載荷，N；Pp—許用壓強，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=0.8x=3.11200J1.2X11可知，由此所得螺桿中徑非常小，選擇GBT5796.3-2005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=%大徑凡小徑_a%12310.512.58.5930螺母高度HmmH=切2甲的值據(jù)螺母的形式選定整體式螺母甲=1.2--2.5H=1.2x10.5=12.6旋合圈數(shù)zz=*10-1212.6z=——=4.23螺紋的工作高度hmm梯形螺紋(GB/T5796.1-2005)h=0.5ph=0.5p=1.5工作壓強PMPaFp=———<P幾電阪 p用于校核P=200/Sx10.5X1.5X4.2)=0.96

驗算項目螺紋升角W(°)LW=tan1 ,<P'nd2Mp'=tani ^―cosa/2通?？墒筸<4°30’P'--當(dāng)量摩擦角；Ms—螺旋副的滑動摩擦因數(shù)，見表8.2-7；L—導(dǎo)程，mm；P'0.12=tan1 …cos^/12=0°7'm3=tani —nx10.5=0°5'<p'由螺紋耐磨性計算螺紋基本尺寸，校核工作壓強可知其實際壓強p(0.96MPa)遠遠小于許用壓強％(11MPa)，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)確定備注螺桿強度當(dāng)量應(yīng)力aMPaT—傳遞轉(zhuǎn)矩，N-mm；電一外螺紋外徑，mm；%—螺桿材料的許用應(yīng)力，MPa，見表8.2.9a=4F2 T 2、32)+3、0.2電3)<apa=見表8.2.9，閂=%，P4得％=58.75MPa，滿足條(_s°^)2+3x(2000)2=56.5MPa兀x8.52 0.2x8.53氣為材料的屈服極限，選擇材料為Q235,則氣=235MPa件。螺紋牙強度螺紋牙底寬度bmm梯形螺紋b=0.65P%—內(nèi)螺紋大徑,mm;七—材料的許用切應(yīng)力，MPa，見表8.2-9；。如一材料的彎曲許用應(yīng)力，MPa，見表8.2-9；1.95螺桿男切強度TMPaFT= <T幾電阮P200T= CL 』c = 0.914mx8.5x1.95x4.2七=0.6bV=35.25彎曲強度_3Fh°b=(nd3b2Z<"如3x200x1.5J=/ CL CL …=2.11b(nx8.5x1.952x4.2%=電=58.75

螺母男切強度TT=^anD4bz p200T= —— =0.61nx12.5x1.95x4.2螺桿與螺母材料相同，只校核螺桿螺紋牙強度。=0.6bV=35.25彎曲強度3FhT= <b,M〃4b2Z 如3x200x1.5T= — —— =1.44nx12.5x1.952x4.2%=電=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)果螺臨FN以0.6x200l-螺桿的最大工作長度，crr— —匚KK桿界— __ ——56.6i 2.12mm；的載.d8.5/,—螺桿危險截面的軸慣性穩(wěn)荷i=—3=——2.12Z4 4矩，mm4；定以0.6x200— —MKi—螺桿危險截面的慣性半性— __ ——56.6i 2.12徑，mm；nd4A—螺桿危險截面的面積，I=--Q64mm2；FcrE—螺桿材料的彈性模量，480Md32MPa；uZ2(1+0.0002個)x4對于鋼材E=2.07x105,MPa;_ 480x^x8.52M—長度系數(shù)，與螺桿的端(1+0.0002x56.62)x4—16601部結(jié)構(gòu)有關(guān)，見表8.2.4可知Eer=16601=83?(2.5-4)，所以不需增大％。F200 3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mmFL4FL^如=^4—F霹MEd：4x200x200= -=0.0034nx2.07x105x8.52%—螺桿危險截面的極慣性矩，mm4；G—螺桿材料的切變模量，

轉(zhuǎn)矩使導(dǎo)程產(chǎn)生的變形LTL 16TL28L=~= F2冗G\n2GEd34_ 16x2000x2002MPa；對于剛G=8.3x104,MPa;=”8.3x104x2.07x105x8.54=1.4x106Md4nx8.54%=云=32 =512.5導(dǎo)程總的的變形乩乩=6Lf±6Lr4FL 16T"= ± 幾戰(zhàn)2M2GEd43 =0.0034±1.4x106=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)果橫向臨界ncrr/min對于鋼制螺桿：ncr=12.6x106弋3lcm-螺桿的總質(zhì)量，kg；振轉(zhuǎn)應(yīng)使轉(zhuǎn)速n<0.8ncrlc-螺桿兩支動速3.52x8.5ncr=12.6x106x—200—承間最大距離，mm；殊一系數(shù)，與=9424.8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TN-mT=孔+弓+七T=f 弓 1 2tan(W+p)10.5x103T1=2°°x2tan(0。5，±0。7，)=228x103T1—螺紋力矩，N-m；t2、t3—軸承摩擦力矩，N-m；計算項目符號單