機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)：第十六章 螺旋傳動(dòng)

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1、第十六章第十六章 螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)內(nèi)容簡(jiǎn)介內(nèi)容簡(jiǎn)介 本章介紹了螺旋傳動(dòng)的類(lèi)型及應(yīng)用。重點(diǎn)闡述了滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算，由于其工作條件及對(duì)傳動(dòng)要求的不同，失效形式也不同，因此要選擇不同的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì)，以確定螺旋傳動(dòng)的參數(shù)，然后根據(jù)工作條件，進(jìn)行必要的驗(yàn)算，以滿(mǎn)足工作要求。 本章還介紹了滾動(dòng)螺旋的類(lèi)型和設(shè)計(jì)計(jì)算及設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題。滾動(dòng)螺旋的設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)際上是選用計(jì)算，根據(jù)工作條件和使用要求首先選定類(lèi)型及基本參數(shù)，然后進(jìn)行驗(yàn)算。學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)要求:掌握螺旋傳動(dòng)的類(lèi)型及應(yīng)用；掌握滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法；了解滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)的計(jì)算特點(diǎn)。本章本章重點(diǎn)重點(diǎn): : 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法 第一節(jié)第一節(jié)

2、螺旋傳動(dòng)的應(yīng)用和分類(lèi)螺旋傳動(dòng)的應(yīng)用和分類(lèi)第二節(jié)第二節(jié) 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)第三節(jié)滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)第三節(jié)滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)文獻(xiàn)閱讀指南文獻(xiàn)閱讀指南思考題和習(xí)題思考題和習(xí)題 第一節(jié)第一節(jié) 螺旋傳動(dòng)的應(yīng)用和分類(lèi)螺旋傳動(dòng)的應(yīng)用和分類(lèi) 學(xué)習(xí)要求：學(xué)習(xí)要求： 對(duì)螺旋傳動(dòng)的類(lèi)型及應(yīng)用有一個(gè)概括的了解。 螺旋傳動(dòng)是利用螺紋副來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，其主要功能是將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€(xiàn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)傳遞動(dòng)力。 螺旋傳動(dòng)按其用途可以分為以下三類(lèi)：傳力螺旋導(dǎo)螺旋傳調(diào)整螺旋 螺旋傳動(dòng)的應(yīng)用和分類(lèi)螺旋傳動(dòng)的應(yīng)用和分類(lèi)傳力螺旋：傳力螺旋： 所謂傳力螺旋是指以傳遞力為主螺旋傳動(dòng)。如圖16-1a的千斤頂、圖16-1b的壓力機(jī)。這種螺旋主要承受很

3、大的軸向力，一般為間歇工作，每次工作時(shí)間較短，工作速度也不高，并具有自鎖能力。傳導(dǎo)螺旋：傳導(dǎo)螺旋： 以傳遞運(yùn)動(dòng)為主，并要求有較高的傳動(dòng)精度，有時(shí)也承受較大的軸向力的螺旋為傳導(dǎo)螺旋。如圖16-1c的金屬切削機(jī)床的進(jìn)給螺旋。傳導(dǎo)螺旋常在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)連續(xù)工作，工作速度較高。 螺旋傳動(dòng)的應(yīng)用和分類(lèi)螺旋傳動(dòng)的應(yīng)用和分類(lèi)16-1 螺旋傳動(dòng)的應(yīng)用和分類(lèi)螺旋傳動(dòng)的應(yīng)用和分類(lèi)第二節(jié)第二節(jié) 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng) 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)要求 掌握滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的失效形式和滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。 本節(jié)闡述了滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算，由于其工作條件及對(duì)傳動(dòng)要求的不同，失效形式也不同，因此要選擇不同的

4、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì)，以確定螺旋傳動(dòng)的參數(shù)，然后根據(jù)工作條件，進(jìn)行必要的驗(yàn)算，以滿(mǎn)足工作要求?；瑒?dòng)螺旋傳動(dòng)的失效形式和常用材料滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的失效形式和常用材料滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的失效形式和常用材料：滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的失效形式和常用材料：（一）滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的失效形式 1螺紋磨損2螺桿及螺母螺紋牙的塑性變形或斷裂 3螺桿失穩(wěn)4螺距變化 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)，除以上的失效形式外，對(duì)于高速的長(zhǎng)螺桿，應(yīng)驗(yàn)算其臨界轉(zhuǎn)速，以防止產(chǎn)生過(guò)度的橫向振動(dòng)；要求螺旋自鎖時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算其自鎖條件。 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)螺紋磨損：螺紋磨損：滑動(dòng)螺旋工作時(shí)，主要承受轉(zhuǎn)矩及軸向

5、拉力（或壓力），同時(shí)螺桿與螺母的旋合螺紋間有較大的相對(duì)滑動(dòng)，因此螺紋磨損是其主要失效形式。螺桿及螺母螺紋牙的塑性變形或斷裂：螺桿及螺母螺紋牙的塑性變形或斷裂：對(duì)于受力較大的傳力螺旋，螺桿受到拉力（或壓力），而螺紋牙則會(huì)受到剪力和彎矩的作用，會(huì)引起螺桿和螺紋牙的塑性變形或斷裂。螺桿失穩(wěn)：螺桿失穩(wěn)：長(zhǎng)徑比很大的螺桿，受壓后會(huì)引起側(cè)彎而失穩(wěn).螺距變化：螺距變化：精密的傳導(dǎo)螺旋，受力后螺桿螺距要發(fā)生變化，而引起傳動(dòng)精度的降低，因應(yīng)根剛確定。（二）常用材料 根據(jù)螺旋傳動(dòng)的受載情況及失效形式，選擇螺旋傳動(dòng)的材料時(shí)可參考表16-1。 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 滑動(dòng)

6、螺旋傳動(dòng)是根據(jù)其主要的失效形式來(lái)確定設(shè)計(jì)計(jì)算，下面主要介紹耐磨性計(jì)算和幾項(xiàng)常用的驗(yàn)算計(jì)算方法： 1 耐磨性計(jì)算 由耐磨性要求來(lái)確定滑動(dòng)螺旋的基 本尺寸（螺桿直徑與螺母高度）?；瑒?dòng)螺旋的磨損與 螺紋工作面上的 壓力、滑動(dòng)速度、螺紋表面粗糙度及 潤(rùn)滑狀態(tài)等因素有關(guān)。 一般螺母材料比螺桿材料軟，所以磨損主要發(fā)生在螺母螺紋表 面。耐磨性計(jì)算主要限制螺紋工作面上的壓力p，使其小于材 料的許用壓力p。 如圖16-2所示，假設(shè)作用于螺桿上的軸向力為F，被旋合的螺紋工作表面均勻承受，則其工作面上的耐磨條件為 p (16-1) hHdFPhZdFAFp22滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng) 16-2 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)滑動(dòng)螺旋

7、傳動(dòng) 式中，A為螺紋的承壓面積；F為作用于螺桿的軸向力；d2為螺紋的中徑；P為螺距；h為螺紋的工作高度；Z為旋合圈數(shù)， ；H為螺母高度；p為許用壓力，見(jiàn)表16-2。式(16-1)用于校核計(jì)算。為了導(dǎo)出設(shè)計(jì)計(jì)算式，令 = H /d2，代入式（16-1），整理后可得： d2 (16-2) 對(duì)于矩形和梯形螺紋，取h = 0.5P；鋸齒形螺紋，取 h = 0.75P。螺母高度H = d2 (16-3) 式中 ，對(duì)于整體螺母，由于磨損后，間隙不能調(diào)整，=1.21.5；對(duì)于剖分式螺母， =2.5 3.5；傳動(dòng)精度較高，要求壽命較長(zhǎng)時(shí)，允許取 = 4。phFPPHZ/滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng) 螺桿受有軸向載

8、荷F，旋合圈數(shù)為Z，假設(shè)各圈螺紋受載相等，則每圈螺紋承受的載荷為F/Z，作用于螺紋中徑上。將螺母一圈螺紋展開(kāi)，則可看作寬度為 D的懸臂梁。如圖16-3所示。 螺紋牙危險(xiǎn)截面的抗剪強(qiáng)度條件為 (16-5) 螺紋牙危險(xiǎn)截面的抗彎強(qiáng)度條件為 b (16-6) 式中，D為螺母的螺紋大徑；b為螺紋牙根部厚度，對(duì)于矩形螺紋，b = 0.5P，對(duì)于梯形螺紋，b = 0.65P，對(duì)于鋸齒形 DbZFZDbFl2b6滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)16-3滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)螺紋， ，P為螺距；l為彎曲力臂，P為螺距；l為彎曲力臂， ，D2為螺紋中徑； 為許用切應(yīng)力（MPa），見(jiàn)表16-3； 為許用彎曲應(yīng)力（MPa

9、），見(jiàn)表16-3.。3螺桿的強(qiáng)度計(jì)算 螺桿工作時(shí)承受軸向拉力（或壓力）F和轉(zhuǎn)矩T的聯(lián)合作用，根據(jù)第四強(qiáng)度理論求出其危險(xiǎn)截面的當(dāng)量應(yīng)力，強(qiáng)度條件為 (16-7) 式中，d1為螺桿螺紋小徑；T為螺桿所受轉(zhuǎn)矩， Pb75. 022DDlb231221222.0343dTdFv2tan()2vdTF滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)d2為螺桿螺紋中徑， v為當(dāng)量摩擦角，v = arctanv，v為當(dāng)量摩擦因數(shù)， ，為螺紋牙型角，摩擦因數(shù)見(jiàn)表16-2；為許用應(yīng)力（ ）見(jiàn)表16-3。4受壓螺桿的穩(wěn)定性計(jì)算 對(duì)于長(zhǎng)徑比大的受壓螺桿，當(dāng)軸向壓力超過(guò)某一臨界值時(shí)，螺桿就會(huì)突然發(fā)生側(cè)向彎曲而失穩(wěn)，故需驗(yàn)算其穩(wěn)定性，螺桿穩(wěn)定

10、性條件為 Ss (16-8) 式中，Scs為螺桿穩(wěn)定性計(jì)算安全因數(shù)；Ss為螺桿穩(wěn)定性安全因數(shù)，Ss = 2.54；F為作用于螺桿上的軸向載荷；Fcr為螺桿的臨界載荷。cos2vMPaFFScrsc滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng) 為求螺桿的臨界載荷Fcr，應(yīng)先計(jì)算螺桿的長(zhǎng)細(xì)比式中，l為螺桿計(jì)算長(zhǎng)度；為螺桿長(zhǎng)度系數(shù)，與螺桿端部結(jié)構(gòu)有關(guān)，見(jiàn)表表16-416-4；i為螺桿危險(xiǎn)截面的慣性半徑， 式中，螺桿危險(xiǎn)截面軸慣性矩 ，螺桿危險(xiǎn)截面面積 ，將A、Ia代入上式，得 。求得后，按的大小選擇下列公式計(jì)算Fcr。（1）當(dāng)8090時(shí)，臨界載荷按歐拉公式計(jì)算 (16-9)（2）當(dāng)8090時(shí)，按下式計(jì)算對(duì)未淬火鋼90時(shí)

11、liAIia6441dIa421dA 41di 22cr)(lEIFa滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng) (16-10) 對(duì) 淬火鋼 (16-11)（3）對(duì)于Q275當(dāng)40，優(yōu)質(zhì)碳素鋼60時(shí)，不必校核螺桿的穩(wěn)定性。 式中，E為螺桿材料彈性模量，鋼E = 2.07104（MPa）；Ia為螺桿危險(xiǎn)截面軸慣性矩；為螺桿長(zhǎng)度系數(shù)，見(jiàn)表16-4；l為螺桿計(jì)算長(zhǎng)度。 若上式計(jì)算不滿(mǎn)足螺桿穩(wěn)定條件，應(yīng)適當(dāng)增大螺桿小徑。除上述計(jì)算外，對(duì)于高精度的螺旋傳動(dòng)，應(yīng)進(jìn)行螺桿的剛度計(jì)算；對(duì)于高速旋轉(zhuǎn)的螺旋還應(yīng)校核其臨界轉(zhuǎn)速。 400013. 01340212crdF8540002. 01480212crdF第三節(jié)第三節(jié) 滾動(dòng)螺旋

12、傳動(dòng)滾動(dòng)螺旋傳動(dòng) 滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)要求: 了解滾動(dòng)螺旋的類(lèi)型和設(shè)計(jì)計(jì)算及設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題。 滾動(dòng)螺旋是一定型產(chǎn)品，由專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)廠(chǎng)家制造，應(yīng)用中關(guān)鍵是根據(jù)實(shí)際工作情況，正確選擇其類(lèi)型和尺寸，其設(shè)計(jì)計(jì)算為校核計(jì)算。滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)已在數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人中得到廣泛應(yīng)用。 工作原理及結(jié)構(gòu)類(lèi)型工作原理及結(jié)構(gòu)類(lèi)型 主要參數(shù)及標(biāo)注方法主要參數(shù)及標(biāo)注方法 滾動(dòng)螺旋副的選用計(jì)算滾動(dòng)螺旋副的選用計(jì)算 設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題 滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)一、工作原理及結(jié)構(gòu)類(lèi)型一、工作原理及結(jié)構(gòu)類(lèi)型1工作原理 滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)又稱(chēng)滾動(dòng)絲杠副或滾動(dòng)絲杠傳動(dòng)，其螺桿與旋合螺母的螺紋滾道間置有適量滾動(dòng)體

13、（絕大多數(shù)滾動(dòng)螺旋采用鋼球，也有少數(shù)采用滾子），使螺紋間形成滾動(dòng)摩擦。在滾動(dòng)螺旋的螺母上有滾動(dòng)體返回通道，與螺紋滾道形成閉合回路，當(dāng)螺桿（或螺母）轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使?jié)L動(dòng)體在螺紋滾道內(nèi)循環(huán)，如圖16-4所示。由于螺桿和螺母之間為滾動(dòng)摩擦，從而提高了螺旋副的效率和傳動(dòng)精度。 滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)16-4 滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)2結(jié)構(gòu)類(lèi)型及特點(diǎn) 根據(jù)螺紋滾道截面形狀和滾動(dòng)體在滾道中的循環(huán)方式對(duì)滾動(dòng)螺旋進(jìn)行分類(lèi)。（1）螺紋滾道法向截面形狀有矩形、單圓弧和雙圓弧 三種，如圖16-5所示。矩形截面，制造簡(jiǎn)單，接 觸應(yīng)力高，只用于軸向載荷小，要求不高的傳動(dòng)； 單圓弧截面可用磨削得到較高的加工精度，有較高 的接

14、觸強(qiáng)度，為保證接觸角 = 45，必須嚴(yán)格控 制徑向間隙；雙圓弧截面，加工較復(fù)雜，但有較高 的接觸強(qiáng)度，理論上軸向間隙和徑向間隙為零，接 觸角穩(wěn)定。（2）鋼球的循環(huán)方式有內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩種。 滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)16-5 滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)1）內(nèi)循環(huán)方式如圖16-4 b），在螺母上開(kāi)有側(cè)孔，孔內(nèi)鑲有返 向器，將相鄰兩螺紋滾道聯(lián)接起來(lái)，鋼球從 螺紋滾道進(jìn)入返 向器，越過(guò)螺桿牙頂進(jìn)入相鄰螺紋滾 道，形成循環(huán)回路。該 種循環(huán)方式，螺母徑向尺寸較小，和滑動(dòng)螺旋副大致相同。鋼 球循環(huán)通道短，有利于減少鋼球數(shù)量，減小摩擦損失，提高傳 動(dòng)效率，但返向器回行槽加工要求高，不適宜重載傳動(dòng)。2）外循環(huán)方式

15、分為螺旋槽式和插管式，如圖16-4 a）。螺旋槽 式是在螺母外圓柱表面有螺旋形回球槽，槽的兩端有通孔與螺 母的螺紋滾道相切，形成鋼球循環(huán)通道；插管式和螺旋槽式原 理相同，是采用外接套管作為鋼球的循環(huán)通道，但無(wú)論是哪能 種結(jié)構(gòu)，為引導(dǎo)鋼球在通孔內(nèi)順利出入，在孔口都置有擋球 器。外循環(huán)方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但螺母的結(jié)構(gòu)尺寸較大，特別是插 滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)管式，同時(shí)擋球器端部易磨損。二、主要參數(shù)及標(biāo)注方法二、主要參數(shù)及標(biāo)注方法: :1主要參數(shù): 滾動(dòng)螺旋的主要參數(shù)包括公稱(chēng)直徑d0，即鋼球中心所在圓柱直徑。導(dǎo)程Ph，螺紋旋向，鋼球直徑Dw，接觸角（滾動(dòng)體合力作用線(xiàn)和螺旋軸線(xiàn)垂直平面間的夾角），負(fù)載鋼球

16、的圈數(shù)和精度等級(jí)等。 GB/T17587.31998 規(guī)定了公稱(chēng)直徑6200、適用于機(jī)床的滾動(dòng)螺旋副和性能要求等，精度分為7個(gè)等級(jí)，即1、2、3、4、5、7和10級(jí)，其中1級(jí)精度最高，10級(jí)精度最低，其他機(jī)械可參照選用。 滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)2.標(biāo)注方法 滾動(dòng)螺旋副的型號(hào)，根據(jù)其結(jié)構(gòu)、規(guī)格、精度等級(jí)、螺紋旋向等特征，用代號(hào)和數(shù)字組成，形式如下：精度等級(jí)類(lèi)型負(fù)載鋼球圈數(shù)螺紋旋向公稱(chēng)導(dǎo)程公稱(chēng)直徑結(jié)構(gòu)特征預(yù)緊方式循環(huán)方式 滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)滾動(dòng)螺旋傳動(dòng) 其特征代號(hào)的表示方法見(jiàn)表16-5。三、滾動(dòng)螺旋副的選用計(jì)算三、滾動(dòng)螺旋副的選用計(jì)算 滾動(dòng)螺旋副由專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)廠(chǎng)家制造，在選用時(shí)，設(shè)計(jì)者根據(jù)工作條件，受載情

17、況選擇合適的類(lèi)型，確定尺寸后進(jìn)行組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 當(dāng)滾動(dòng)螺旋副在較高轉(zhuǎn)速下工作時(shí)，應(yīng)按壽命條件選擇其尺寸，并校核其載荷是否超過(guò)額定靜載荷；低速工作時(shí)，應(yīng)按壽命和額定靜載兩種方式確定其尺寸，選擇其中尺寸較大的；靜止?fàn)顟B(tài)或轉(zhuǎn)速低于10r/min時(shí)，可按額定靜載荷選擇其尺寸。 滾動(dòng)螺旋副的選用計(jì)算包括螺旋副壽命計(jì)算、靜載荷計(jì)算、螺桿強(qiáng)度計(jì)算、螺桿穩(wěn)定性計(jì)算、橫向振動(dòng)計(jì)算、驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩計(jì)算等。 滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)1滾動(dòng)螺旋壽命計(jì)算 滾動(dòng)螺旋的受載情況同推力滾動(dòng)軸承，若螺旋軸向載荷為Fa(N)，基本額定動(dòng)載荷為Ca(N)，則滾動(dòng)螺旋的額定壽命L( )為 (16-12) 實(shí)際應(yīng)用中，用小時(shí)表示額定壽命更為

18、方便，以n（r/min）表示螺桿轉(zhuǎn)速，同時(shí)再考慮載荷情況以及螺旋副材料硬度，滾動(dòng)螺旋的壽命Lh(h)為 (16-13) 式中，KF為載荷系數(shù)，見(jiàn)表16-6；KH為硬度影響系數(shù)，見(jiàn)表16-7。3aaFCL3aHFa6h6010FKKCnL610 r 滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)滾動(dòng)螺旋傳動(dòng) 對(duì)于滾動(dòng)螺旋的壽命要求可參照表16-8，基本額定動(dòng)載荷Ca值可參考有關(guān)手冊(cè)或工廠(chǎng)樣本。2滾動(dòng)螺旋靜載荷計(jì)算 滾動(dòng)螺旋副在靜態(tài)或轉(zhuǎn)速n10r/min條件下，如其滾動(dòng)接觸面上的接觸應(yīng)力過(guò)大，將產(chǎn)生永久性過(guò)大凹坑，這才是其失效形式，因此要進(jìn)行靜載荷計(jì)算。靜載荷計(jì)算公式為Coa KFKFKa (16-14) 式中，Coa為基本額定靜

19、載荷，（N），參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)或工廠(chǎng)樣本；KF為載荷系數(shù)，見(jiàn)表16-6；KH為硬度影響系數(shù)，見(jiàn)表16-7；Fa為軸向載荷，(N) 。 滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)滾動(dòng)螺旋傳動(dòng) 其余計(jì)算項(xiàng)目則根據(jù)工作機(jī)類(lèi)別和工作需要進(jìn)行選擇性計(jì)算，如傳力螺旋副應(yīng)進(jìn)行螺桿強(qiáng)度計(jì)算；長(zhǎng)徑比大的受壓螺桿應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算；轉(zhuǎn)速較高、支承距離較大的螺桿應(yīng)校核其臨界轉(zhuǎn)速等。計(jì)算方法可參照機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)。四、設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題四、設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題 為保證滾動(dòng)螺旋副的正常工作，除了要正確選擇滾動(dòng)螺旋副的類(lèi)型和尺寸外，還要針對(duì)滾動(dòng)螺旋的傳動(dòng)特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中應(yīng)注意以下問(wèn)題。 滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)1防止逆轉(zhuǎn) 滾動(dòng)螺旋副不能自鎖，設(shè)計(jì)中為防止螺旋副

20、受力后逆轉(zhuǎn)，需設(shè)置防止逆轉(zhuǎn)的裝置，如采用制動(dòng)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)，在傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)置自鎖機(jī)構(gòu)或離合器。2限位裝置 限位裝置的設(shè)置，既可防止螺母的脫出、滾動(dòng)體的脫落，同時(shí)也可避免螺母卡死。限位裝置可采用傳感器，限位開(kāi)關(guān)，限位檔塊等，為保險(xiǎn)起見(jiàn)，一般幾種同時(shí)組合使用。3潤(rùn)滑和密封 為提高螺旋傳動(dòng)效率，延長(zhǎng)使用壽命，應(yīng)保持螺旋副良好的潤(rùn)滑狀態(tài)，為此，要做好防護(hù)和密封，使?jié)L 滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)動(dòng)體運(yùn)轉(zhuǎn)順暢，以免因磨損而使?jié)L動(dòng)螺旋喪失精度。 設(shè)計(jì)中還應(yīng)注意，不要使絲杠螺母承受徑向載荷和力矩載荷，否則會(huì)大大縮短滾珠絲杠壽命或引起不良運(yùn)行。文獻(xiàn)閱讀指南文獻(xiàn)閱讀指南（1）本章介紹了滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)和滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)。需

21、要 指出的是，除此兩種傳動(dòng)類(lèi)型外，還有靜壓螺旋傳 動(dòng)，因其應(yīng)用較少，加之設(shè)計(jì)時(shí)考慮因素較多，涉 及面較廣，而且，靜壓螺旋無(wú)標(biāo)準(zhǔn)系列產(chǎn)品，因此 本章未作介紹，如需要該方面的知識(shí)，可參閱朱孝 錄主編的中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典第4卷第37篇的螺 滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)滾動(dòng)螺旋傳動(dòng) 旋傳動(dòng)一章，該章對(duì)其設(shè)計(jì)進(jìn)行了論述。（2）滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)，其主要失效形式是螺紋磨損，因 此滑動(dòng)螺旋的基本尺寸（螺桿直徑和螺母高度）是 根據(jù)耐磨條件確定的。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)螺旋傳動(dòng)的 類(lèi)型，工作條件以及失效形式，選擇不同的設(shè)計(jì)準(zhǔn) 則，而不必逐項(xiàng)進(jìn)行校核。（3）滾動(dòng)螺旋由于其本身的傳動(dòng)特點(diǎn)，同時(shí)該產(chǎn)品已 經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，使之在精密數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī) 器人等自動(dòng)化領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，其設(shè)計(jì)計(jì)算及 組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)顯得十分必要。 本章著重介紹了滾動(dòng)螺旋的類(lèi)型、設(shè)計(jì)計(jì)算及設(shè)計(jì)計(jì)算中注意的問(wèn)題。需要說(shuō)明的是，滾動(dòng)螺旋是一 滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)定型產(chǎn)品，由專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)廠(chǎng)家制造，應(yīng)用中關(guān)鍵是根據(jù)實(shí)際工作情況，正確選擇其類(lèi)型和尺寸，其設(shè)計(jì)計(jì)算為校核計(jì)算，計(jì)算中所取有關(guān)滾動(dòng)螺旋數(shù)據(jù)（如額定動(dòng)載荷Ca，額定靜載荷C0a及結(jié)構(gòu)尺寸等），一定要參照生產(chǎn)廠(chǎng)家的產(chǎn)品樣本，因生產(chǎn)廠(chǎng)家不同而有所差別。滾動(dòng)螺旋組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可參見(jiàn)滾動(dòng)軸承章節(jié)。滾動(dòng)螺旋精度的有關(guān)內(nèi)容可參閱朱孝錄主編的中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典第4卷、第37篇螺旋傳動(dòng)一章。 滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)