螺紋聯(lián)結(jié)與螺旋傳動試卷

差自提

e

F2/1

載FF

a

(1K)Fcc

a

KFcc

a

KFcc

a

K)FccC

減，

和

減和加F

F接

F在N之脈非FFF為

FFFdF

一，

aa

例解

6.圖示弓形夾鉗用Tr28×5螺桿夾緊工作，已知壓力000N，螺桿末端直徑d副和螺桿末端與工件間摩擦系數(shù)=是否能自鎖0試計(jì)算擰緊力矩T。解題要點(diǎn)：（1）GB查得Tr28×5梯形螺紋的參數(shù)如下：大徑=28mm；中d=螺=5mm。又知該螺紋2=1，所以螺旋升角線，即線數(shù)

為

單arctan

np

1

3.2571

而

當(dāng)量摩擦角arctanfarctan

f

已知=,=/2=15°，所以得

0.15arctan8.827顯

故該螺紋副能自鎖。

v20v20（2）因?yàn)榭鼐o螺桿既要克服螺紋副間的摩擦力矩又要克服螺桿末端與工件間1的摩擦力矩T故擰緊力矩=TT212tan(2tan(3.571

112112螺桿末端與工件間的摩擦相當(dāng)于止推軸頸的摩擦，其摩擦力矩114000033故得

=T+T（112112+40000）N·mm=152112N·mm127.圖示為一螺旋拉緊裝置轉(zhuǎn)中間零件使兩端螺桿和B向中央移近而將被拉零件拉緊。已知：螺桿和B螺紋為M16（d=其材料的許用拉伸1應(yīng)試計(jì)算允許施加于中間零件上的最大轉(zhuǎn)矩T，max并計(jì)算旋緊時(shí)螺旋的效率。解題分析：由題給條件可知；旋轉(zhuǎn)中間零件，可使兩端螺桿受到拉伸；施加于中間零件上的轉(zhuǎn)矩T愈大，兩端螺桿受到的軸向拉F愈大；而螺桿尺寸一定，所能承受的最大軸向拉力T則受到強(qiáng)度條件的限制，因此，對該題求解時(shí)首先應(yīng)按強(qiáng)度條件式max

1.3/1

maxT計(jì)算螺紋副間的摩擦力T；max1max最后求出允許旋轉(zhuǎn)中間零件的最大轉(zhuǎn)矩T。max解題要點(diǎn)：（1）計(jì)算螺桿所能承受的最大軸向拉力Tmax由

1.3/1

F

2≤14

由

T=max

214

4

2

N（2）計(jì)算螺紋副間的摩擦力矩Tmax由GB196-81查得M16螺紋的參數(shù)如下：大徑=16mm;中徑d螺距=2mm;單線，即線數(shù)=1。所以螺旋升角2arctan

np2

1

47

而當(dāng)量摩擦角farctanv

f

已知

=,=/2=30,所以得所以

v

cos

螺紋副間的最大摩擦力矩T1max

=tan(max

d22

14.7012

N·mm=14834N·mm（3）計(jì)算允許施加于中間零件上的最大轉(zhuǎn)矩Tmax因?yàn)槭┘拥刂虚g零件上的轉(zhuǎn)矩要克服螺桿和B的兩種螺紋副間摩擦力矩，故有T=2T=2×14834=29668N·mmmax1max（4）計(jì)算旋緊時(shí)螺旋的效率因?yàn)樾o中間零件轉(zhuǎn)一周輸入功為T2此時(shí)螺桿A和B各移動1個(gè)導(dǎo)程maxlnpmm=2mm做有用功為2F，故此時(shí)螺旋的效率為max2Fl0.19919.9%T2max或按公式

tantan19.9%tan(v8.有一升降裝置如圖所示采用梯形螺紋=50mm;中徑d螺2

QQ距=8mm;線數(shù)=4，去承面采用推力球軸承。升降臺的上下移動處采用導(dǎo)滾輪，它們的摩擦陰力忽略不計(jì)。設(shè)承受截F=50Q算：）升降臺穩(wěn)定上升時(shí)的效已知副間摩擦系數(shù)=。（2）穩(wěn)定上升時(shí)施加于螺桿上的力矩。（3升降臺以上升螺需的轉(zhuǎn)速和功率。（4臺在截獲作下等速下Q是否需要制動裝置若需要，則加于螺桿上的力矩是多少解題要點(diǎn)：（1）計(jì)算升降臺穩(wěn)定上升時(shí)的效率該螺紋的螺旋升角為

試螺桿降制

np2

4

12.480而螺旋副的當(dāng)量摩擦角為ffarctan故得效率

0.1

tantan12.480tan(v

（2）計(jì)算穩(wěn)定上升時(shí)施加地螺桿上的力矩T=Fv

d2250000(12.486N

（3）計(jì)算螺桿所需轉(zhuǎn)速n功率p按題給條件，螺桿轉(zhuǎn)一周，升降臺上升一個(gè)導(dǎo)==4×8=32mm，故若升降臺以640mm/min的速度上升，則螺桿所需轉(zhuǎn)速為

tQvtQv=（640÷32）=20r/min計(jì)算螺桿所需功率，有如下三種方法：1）第一種計(jì)算方法：按螺桿線速度及圓周力F定螺桿所需功率。曲1

1

n2601000

20

m/s及

Ft

v

N可得

Ft10.801100010002）第二種計(jì)算方法：按同一軸上功率P轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速n之間的關(guān)系式，可得

38248720n9.55

kW3三種計(jì)算方法升降臺以速度=640mm/mi上升時(shí)所需功率來確定螺桿所2需功率，即

F1000而

2

640

0.0107

m/s故得

F21000

0.6658

kW（4）判斷是否需要制動裝置，計(jì)算制動力矩′。12.4865.911螺旋副不自鎖使升降臺在載荷F用v下等速下降，則必須有制動裝置。施加于螺桿上的制動力矩為

d462500002=132551N·mm9.試找出圖中螺紋連接結(jié)構(gòu)中的錯(cuò)誤，說明原因，并繪圖改正。已知被連接件材料均為Q235接件為標(biāo)準(zhǔn)件連接連接；（d）緊定螺釘連接。解題要點(diǎn)：（1）普通螺栓連接（圖a）

主要錯(cuò)誤有：1）螺栓安裝方向不對，裝不進(jìn)去，應(yīng)掉過頭來安裝；2）普通螺栓連接的被聯(lián)接件孔要大于螺栓大徑，而下部被連接件孔與螺栓桿間無間隙；3）被連接件表面沒加工，應(yīng)做出沉頭座并刮平，以保證螺栓頭及螺母支承面平整且垂直于螺栓軸線，避免擰緊螺母時(shí)螺栓產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力；4）一般連接；不應(yīng)采用扁螺母；5）彈簧墊圈尺寸不對，缺口方向也不對；6）螺栓長度不標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)長l=60mm；7）螺栓中螺紋部分長度短了，應(yīng)取長30mm改正后的結(jié)構(gòu)見圖解a。（2）螺釘連接（圖b）主要錯(cuò)誤有：1用螺釘連接時(shí)連接件之一應(yīng)有大于螺栓大徑的光孔另一被連接件上應(yīng)有與螺釘相旋合的螺紋孔。而圖中上邊被連接件沒有做成大地螺栓大徑的光孔，下喧被連接件的螺紋孔又過大，與螺釘尺寸不符，而且螺紋畫法不對，小徑不應(yīng)為細(xì)實(shí)踐；2）若上邊被連接件是鑄件，則缺少沉頭座孔，表面也沒有加工。改正后的結(jié)構(gòu)見圖解b。（3）雙頭螺柱連接（圖c主要錯(cuò)誤有：1）雙頭螺柱的光桿部分不能擰進(jìn)被連接件的螺紋孔內(nèi)能標(biāo)注在光桿部分；2）錐孔角度應(yīng)為120°，而且應(yīng)從螺紋孔的小徑（粗實(shí)線）處畫錐孔角的兩邊；3）若上邊被連接件是鑄件，則缺少沉頭座孔，表面也沒加工；4）彈簧墊圈厚度尺寸不對。改正后的結(jié)構(gòu)見圖解c。（4）緊定螺釘連接（圖d主要錯(cuò)誤有：1）輪轂上沒有做出M6的螺紋孔；

002）軸上未加工螺紋孔，螺釘擰不進(jìn)去，即使有螺紋孔