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首先确定丝杠参数,齿形角a、导程角b,螺纹中径d;
5 N1 I2 H! l* j3 {4 j. i设已知传动力矩为T,设丝杠线数为1;
1 E0 E1 N" P6 u/ O% R( B+ C1 g# c, O假设丝杠螺母为完整螺母,取一个导程的螺纹展开为平面,如下图:% B1 `: A5 f. \' x( o7 h+ |* m' a
F1=2T/d;$ l" E. q+ J4 d6 ?: y! @
F总=F1/sin(b);
" f$ G' K. X9 y! b4 l% ~6 J可知F总为轴向方向的力;
: k5 t; K7 \# N* e径向取一小段的螺纹进行分析,如图所示:6 M- L, Y, g1 O6 W
指向轴向的力为d(F向心)=d(F总)*tan(a/2+b) 公式14 u2 ^% D" K) n* Q" D$ O, f; `
d(F向心)为小段产生的向圆形的力;
) S2 M# p* p& C, m, @/ d% Yd(F总)为小段受到的轴向力;
" r: e# T M: M3 Q由于螺母为半圆,故对公式1积分;
/ i7 G# x( y, e4 V) k2 C4 X2 R. e对d(F向心)的积分为一x轴以上的半圆,结果为0.5*{3.14*(F向心)^2};
# E D+ E* C4 r# K4 z对d(F总)的积分为0.5*F总(这个很好理解,一半嘛);
. B5 o( G( z& P$ M/ m+ @2 T则公式1为:0.5*{3.14*(F向心)^2}=0.5*F总*tan(a/2+b);
7 N) x( f: L# S* \9 \6 N0.5*{3.14*(F向心)^2}即为我们要求的压合最小力,这里设为 F压;" a8 m& z! b9 P1 b$ l5 H* {( b
整理后为:
# o, D$ D, r r; d9 A, Z4 y' Z) [F压=0.5*F总*tan(a/2+b);公式2
* p" U* c% V# N然后就是将
- p: g9 @' j" v8 g; @F1=2T/d;
4 K! T1 p' S. n5 y; D0 {% vF总=F1/sin(b);带入公式2;
8 ?% E7 j7 K \) h3 v# O bF压=2*T*tan(a/2+b)/sin(b);
# [; K! L0 @0 ?3 y# C3 l" T3 e |
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