梯形丝杠设计计算

  因此 , 当选择梯型丝杠时 , 在强度方面需要满足以 下等式∶ 动态容许扭矩(T)

  当在竖直方向上使用丝杠轴输送重物时 , 应如图 2 所示安装丝杠才是安全的 , 应在安装孔上提供支 撑以防止移动的物体掉落 , 即使梯型丝杠由于过 载或受到冲击而破裂也没有问题。

  按照负荷种类,fS在4或更大值时能满足强度的要求,因此选择DCMB25T型。

  动态容许扭矩 (T) 和动态容许推力 (F) 表示为轴承齿面上接触面压为 9.8N/mm2 时的扭矩和推力。这些数 值被用来作为梯型丝杠强度的基准。

  为了增加梯型丝杠法兰根部的强度 , 需要将角落 处加工为R形。因此有必要对支撑座嘴的内角进行 倒角。

  表1 安全系数(fS) 负荷的种类 对于不常使用的静态负荷 对于普通的单方向负荷 对于振动／冲击伴随而来的负荷

  如果梯型丝杠的温度超过了常温范围 , 梯型丝杠 的耐焦化性和材料的强度将会下降。因此,有必要 将动态容许扭矩 (T) 和动态容许推力 (F) 乘以图 2 中显示的相应温度系数。

  项目 抗拉强度 抗拉耐力(0.2%) 抗压强度 压缩耐力(0.2%) 疲劳强度 却贝冲击值

  在计算梯型丝杠上承受的负荷时 , 有必要获得随 物体重量和运动速度而变化的惯性力产生效果的 准确资料。一般来说,对于往复运动或旋转运动的 装置,要准确获得所有的系数是不容易的,例如经 常重复发生的起动停止时的冲击等。因此,如果不 能获得实际负荷资料 , 则有必要在选择轴承时 , 考 虑表1中显示的根据经验得到的安全系数(fS)。

  轴的硬度对梯型丝杠的耐磨损性影响极大 , 如果硬 度等于或小于 250HV, 磨损量就会如图 3 所示增大。 另外，表面粗糙度最好为0.80a或更低。 通过滚轧的加工硬化 , 滚轧轴的表面硬度能够达到 250HV以上,而表面粗糙度为0.20a或更低。因此,滚 轧轴能够得到很高的耐磨损性。

  假设使用梯形丝杠DCMB20T型,当推力Fa＝980N时,计算产生的扭矩。 如果μ 为0.2,则效率η为0.67（参照表2）,发生的扭矩(T)如下计算。

  假设使用梯型丝杠DCMB20T型,当扭矩T＝19.6N·m时,计算产生的推力。 如果μ 为0.2,则效率η为0.67（参照表2）,发生的推力(Fa)如下计算。

  梯形丝杠DCMA型和DCMB型具有不易通过机械加工得到的45° 导程角。每种型号均能很容易地将直线运动 转换为旋转运动 , 反之亦然 , 转换效率为 70%。由于导程比较大 , 它们对于在低速转动时提供较快的进给 速度是较佳的选择。与这种梯形丝杠组合使用的多头丝杠轴是采用冷滚轧加工成型的。其齿面加工硬 化后硬度超过 250HV, 并经过镜面抛光。因此 , 这些轴具备极高的耐磨损性 , 在与梯形丝杠组合使用时可 实现极为平稳的运动。而对于梯形丝杠DCMA40型、DCMB40型或更新型号,是设计用于与切削丝杠轴配合 使用的。 微型梯形丝杠是用含油塑料制造的 , 具备比较好的耐磨损性 , 尤其在无润滑工作条件下具备优秀能力的润滑 性。并且,由于其优良性能能够长时间维持,因此能有较长的免维护使用周期。

  V ∶滑动速度 Do ∶有效直径(参照尺寸表) n ∶每分钟转数 R ∶导程

  求出滑动速度(V)。以进给速度S＝10m/min运动时,所需的丝杠轴每分钟转数(n)按下式计算∶

  轴齿由冷轧加工成型,齿面加工硬化后硬度超过250HV,然后实施镜面抛光。因此,轴具有高度耐磨损性, 当与梯型丝杠配合使用时,能够得到极其平滑的运动效果。

  在滚轧轴齿面的内部结构中 , 沿着齿面轮廓出现纤维流线 , 从而使得齿根周围的结构变得很紧密 , 因此 能增加疲劳强度。

  阿姆斯勒磨损试验机项目内容抗拉强度275314nmm2抗拉耐力02216245nmm2抗住压力的强度539686nmm2压缩耐力02294343nmm2疲劳强度132nmm2107申克挠曲试验却贝冲击值0098049nmmm2伸长15硬度120145hv项目内容比重68比热460jkgk熔点390热膨张系数24106距离km2级磷青铜3级青铜thk高强度锌合金3级黄铜磨损量mg项目内容测试零件转速185min1负荷392n润滑剂电动机润滑油a845选择的要点选择的要点梯形丝杠梯形丝杠梯形丝杠梯形丝杠的选择梯形丝杠的选择00动态容许扭矩t和动态容许推力f动态容许扭矩t和动态容许推力f动态容许扭矩t和动态容许推力f表示为轴承齿面上接触面压为98nmm2时的扭矩和推力

  建议梯形丝杠圆周和支撑座之间的配合采用间隙配合或过渡配合。 支撑座内径公差∶H8或J8

  假设使用梯形丝杠DCMB型,在承受伴随振动的轴向负荷PF＝1760N的同时,以进给速度S＝10m/min运动的情况下,选 择梯型丝杠。 对pV值加以探讨。 首先，试探性地选择DCMB25T型（动态容许推力F＝12700N）。 计算接触面压(p)。

  从pV值图（参照 A-845上的 图1）中能判断,在p值为1.36N/mm2的情况下,如果滑动速度(V)为16m/min或更低,则 不会有异常的磨损。

  其次,求出相对于动态容许推力(F)的安全系数(fS)。 使用条件为∶ 温度系数fT＝1, 外加负荷PF＝1760N,安全系数则如下计算。

  由于每一根轴都是滚轧成形的 , 因此轴端的支撑座轴承部等的额外加工可以很容易地通过车削或铣削 来完成。

  梯型丝杠中使用的高强度锌合金是一种具有高度耐焦化性、耐磨损性以及耐负荷性的材料 , 其成分、机 械性能、物理性质和耐磨损性如下表所示。

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