螺母螺纹牙的强度计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 5-47 所示,如果将一圈螺纹沿螺母的螺纹大径D处展开,则可看作宽度为π D的悬臂梁
假设螺母每圈螺纹所承受的平均压力为Q/u,并作用在以螺纹中径 D2为直径的圆周上,则螺纹牙危险截面a-a 的剪切强度条件为【5-50】螺纹牙危险截面a-a 的弯曲强度条件为【5-51】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 30o锯齿形螺纹,, P为螺纹螺距;l ——弯曲力臂; mm参看图 , l=(D-D2)/2 ;[ τ ] ——螺母材料的许用切应力,MPa,见表 ;[ σ ] 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D,故应校核杆螺纹牙的强度
此时,上式中的D应改为 d1
螺母外径与凸缘的强度计算
在螺旋起重器螺母的设计计算中,除了进行耐磨性计算与螺纹牙的强度计算外,还要进行螺母下段与螺母凸缘的强度计算
如下列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,承受拉力和螺纹牙上的摩擦力矩作用
设悬置部分承受全部外载荷Q,并将 Q增加 20~30%来代替螺纹牙上摩擦力矩的作用
则螺母悬置部分危险截面b-b 内的最大拉伸应力为式中 [ σ ] 为螺母材料的许用拉伸应力, [ σ ]=0
83[ σ ] b,[ σ ] b为螺母材料的许用弯曲应力,见表5-15
螺母凸缘的强度计算包括:凸缘与底座接触外表的挤压强度计算式中 [ σ ] p 为螺母材料的许用挤压应力,可取[ σ ] p=〔 〕[ σ ] b凸缘根部的弯曲强度计算式中各尺寸符号的意义见下列图
凸缘根部被剪断的情况极少发生,故强度计算