傳動螺桿的基本計算

計算由扭轉和壓力載入的傳動螺桿,並依據指定標準使用公制或英制單位檢查螺紋中的屈曲和壓力。依照 ANSI 標準,英制單位與相應的螺桿標註配合使用。

輸入參數

F

最大軸向力 [N, lb]

T

最大力矩 [Nm, lb ft]

f 1

螺帽和螺桿之間的螺紋摩擦係數 [-]

註: 螺紋摩擦係數值中必須包括螺紋角度的影響。

d

螺釘螺紋直徑 [mm, in]

p

節距 [mm, in]

d s

平均螺桿直徑 [mm, in]

d min

最小螺桿直徑 [mm, in]

H

螺帽高度 [mm, in]

n

根據裝配類型圖表所確定的端條件係數 [-]

L

螺桿最大承載長度 [mm, in]

S y

降伏強度 [MPa, psi]

k s

安全係數 (根據所需的安全等級選取該值。)[-]

p a

容許螺紋壓力 [MPa, psi]

E

螺杆彈性模組 [MPa, psi]

已計算的參數

縮減的長度

L red = n L

最小剖面面積

S min = π d min 2 / 4

螺旋角 (導程角)

效率

對於「旋轉至移動」

 

對於「移動至旋轉」

 

 

如果 α < arc tan f 1 ,則 η = 0

最大力矩 - 如果其為輸出力矩

T = F p / (2 πη)

最大軸向力 - 如果其為輸出力

F = 2 T πη / p

細長比

λ = 4 L red / d s

壓應力

σ t = F / S min

扭轉應力

等效應力

蘭金 (Rankin) 臨界應力

歐拉 (Euler) 臨界應力

σ E = π 2 E / λ 2

強生 (Johnson) 臨界應力

已計算的螺紋壓力

已計算的安全係數

k v = min (S y / σred, min (σ R , σ F , σ J ) / σ t )

強度檢查

k v k s

p c p A