2022年螺母螺纹牙的强度计算.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 螺母螺纹牙的强度运算螺纹牙多发生剪切和挤压破坏,一般螺母的材料强度低于螺杆,故只需校核螺母螺纹牙的强度；如图 547 所示,假如将一圈螺纹沿螺母的螺纹大径 为 D的悬臂梁；假设螺母每圈螺纹所承担的平均压力为D处绽开,就可看作宽度 Q/u,并作用在以螺纹中径 D2为直径的圆周上,就螺纹牙危急截面 aa 的剪切强度条件为【550】螺纹牙危急截面 aa 的弯曲强度条件为【551】式中：b螺纹牙根部的厚度, mm,对于矩形螺纹, b对于梯形螺纹, b 一 0.65P,对于 30 o锯齿形螺纹, P为螺纹螺距；名师归纳总结 l 弯曲力臂； mm参看图 ,

2、 l=D-D2/2 ；D,故应校第 1 页,共 5 页 螺母材料的许用切应力,MPa,见表 ； b螺母材料的许用弯曲应力,MPa,见表；当螺杆和螺母的材料相同时,由于螺杆的小径dl 小于螺母螺纹的大径核杆螺纹牙的强度；此时,上式中的D应改为 d1 ；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 螺母外径与凸缘的强度运算；在螺旋起重器螺母的设计运算中,除了进行耐磨性运算与螺纹牙的强度运算外,仍要进行螺母下段与螺母凸缘的强度运算；如以下图所示的螺母结构形式,工作时,在螺母凸缘与底座的接触面上产生挤压应力,凸缘根部受到弯曲及剪切作用；螺母下段悬置,承担拉力和螺纹牙上的摩

3、擦力矩作用；设悬置部分承担全部外载荷Q,并将 Q增加 2030来代替螺纹牙上摩擦力矩的作用；就螺母悬置部分危急截面 bb 内的最大拉伸应力为式中 为螺母材料的许用拉伸应力, =0.83 b, b为螺母材料的许用弯曲应力,见表 515；螺母凸缘的强度运算包括：凸缘与底座接触外表的挤压强度运算式中 p 为螺母材料的许用挤压应力,可取 凸缘根部的弯曲强度运算式中各尺寸符号的意义见以下图； p= b名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 凸缘根部被剪断的情形极少发生,故强度运算从略；螺杆的稳固性运算：对于长径比大的受压螺杆, 当轴

4、向压力 Q大于某一临界值时, 螺杆就会突然发生侧向弯曲而丢失其稳固性；因此,在正常情形下, 螺杆承担的轴向力 Q必需小于临界载荷 Q；就螺杆的稳固性条件为Ssc=Qc/QSs式中： Ssc螺杆稳固性的运算安全系数； S s螺杆稳固性安全系数,对于传力螺旋如起重螺杆等,Ss对于传导螺旋, Ss；对于精密螺杆或水平螺杆,Ss4；Qc螺杆的临界载荷, N,依据螺杆的柔度S值的大小选用不同的公式运算； S= l/i,此处, 为螺杆的长度系数, 见表 ；l 为螺杆的工作长度,mm,假设螺杆两端支承时,取两支点间的距离作为工作长度 l ；假设螺杆一端以螺母支承时,就以螺母中部到另一端支点的距离,作为工作长

5、度 l ； i 为螺杆危急截面的惯性半径, mm,假设螺杆 危急截面面积就名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 当 S100 时,临界载荷 Qc 可按欧拉公式运算,即式中： E螺杆材料的拉压弹性模量,5MPa； I 螺杆危急截面的惯性矩,当S 100 时,对于强度极限B380MPa的一般碳素钢, 如 Q235、Q275等,取Qc 304 S /4d1 2对于强度极限 B480MPa的优质碳素钢,如 3550 号钢等,取Qc 461 S /4d 1 2当 S 40 时,可以不必进行稳固性核核；假设上述运算结果不满意稳固性条

6、件时,应适当增加螺杆的小径 d1；表: 螺杆的长度系数：端 部 支 撑 情 况 长度系数两端固定 0.50 一端固定,一端不完全固定 0.60 一端铰支,一端不完全固定 0.70 两端不完全固定 0.75 两端铰支 1.00 一端固定,一端自由 2.00 注：判定螺杆端部交承情形的方法：l 假设采纳滑动支承时就以轴承长度l 0与直径 d0 的比值来确定； l 0/ d0时,为铰支 ; l 0d0 时,为不完全固定； l 0d0时,为固定支承；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2假设以整体螺母作为支承时,仍按上述方法确定；此时取 l 0HH为螺母高度；3假设以剖分螺母作为支承时,叫作为不完全固定支承；4假设采纳滚动支承已有径向约束时,可作为铰支；有径向和轴向约束时,可作为固定支承；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 5 页