冲床球头连杆螺旋传动失效原因浅析.pdf

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1、文章编号：1672—0121(2014)05—0041—02冲床球头连杆螺旋传动失效原因浅析肖政。盛娟(江苏省徐州锻压机床厂集团有限公司，江苏徐州221116)摘要：为适应不同的模具，冲床设计有装模高度调节机构，通常该机构采用螺旋传动方式。螺旋传动偶尔会出现螺杆和螺母无法旋转的情况，导致传动失效。本文对球头连杆螺旋传动失效原因进行分析，指出改进方向及措施。关键词：机械制造；冲床；球头连杆；螺旋传动；失效中图分类号：TG315．5文献标识码：B1问题提出所示。抗挤压是指公、为适应不同高度的模具，冲床设计有装模高度母螺纹牙间的挤压应调节机构。如图1所示，通过调节

2、连杆长度来调节装力不应超过许用挤压模高度，采用球头连杆结构。根据市场反馈，该机构应力，否则便会产生偶尔会出现球头连杆挤压破坏。设轴向力螺旋传动失效，导致装为F，相旋合螺纹圈模高度不能正常调节。数为，则验算式为：一图2螺杆的一圈螺纹展开≤[p]2理论分析首先以徐锻JH21L一，少一／／且F=F—160型开式高性能压图1螺母的一圈螺纹展开力机为例，对冲床球取[r，=[]，贝U有—≤[]‘叮Td々，头连杆螺纹进行强度校核。冲床球头螺旋传动螺纹式中：-挤压应力，MPa；有三种形式：梯形螺纹、锯齿螺纹、普通螺纹，不同厂[D】——许用挤压应力，MPa；家采用的螺纹形式有

3、所不同，为了使分析更具普遍——一轴向力，N；意义，分析时采用了三种牙型，并进行数据比较。d厂外螺纹中径，1／lm；2．1JH21—160现有螺纹参数(表1)——螺纹工作高度，mm。h与螺距p的关系表1现有螺纹参数为：梯形螺纹，h=0．5p；锯齿螺纹，h：项目规格备注0．75p；普通螺纹，h：3_p=o．54lp；抗拉强度o'~=600MPa球头45#调质HB220—250屈服强度o-~=355MPa——结合圈数，无量纲。抗剪强度-r=71MPa2．3抗剪切强度校核抗拉强度=600MPa对于螺杆，应满足连杆QT600—3正火HB229—302屈服强度o'~=3

4、70MPa抗剪强度'r=75MPa．仁≤[丁]螺纹M145x8对于螺母，应满足旋合长度200mm=志≤[]2．2螺纹副抗挤压计算把螺纹牙展直后相当于一根悬臂梁，如图1、2式中：卜轴向力，N；d。——计算公扣时使用螺纹小径，Ic／／／'Jr'／；收稿日期：2014—03—16D——计算母扣时使用螺纹大径，mm；作者简介：肖政(1981一)，男，工程师，从事高速压力机设计6——螺纹牙底宽度，ITlm。b与P的关系为形螺纹，b=0．63和；锯齿螺纹，b=0．736p；：A：孚d≤[～0r]普通螺纹，b=0．75p；——结合圈数，无量纲；式中：卜轴向力，N；卜一许用

5、剪应力，MPa。d——计算公扣时使用螺纹小径，aim；2．4抗弯曲强度校核[卜一材料的许用拉应力。对于螺杆，应满足2．6JH21—160校核数据表(表2)=g-2校核数据表对于螺母，应满足牙型螺纹副抗挤抗剪切强抗弯曲强螺杆压强度／MPa度，MPa度／MPa强度o"b=丽1．5Fh≤[b]球头2732将螺母、螺杆的一圈螺纹沿螺纹大陉处展开，即梯形螺纹33连杆2530可视为一悬壁梁，危险截面为A—A，女lI罔1所示。球头2436将螺杆的一圈螺纹沿螺纹小径处展开，即可视锯齿螺纹221OH0连杆2233为一悬壁梁，如图2所示球头2325普通螺纹31以校核螺杆为例，每

6、圈螺纹承受的平均作用力连杆2123：作用在中径d的圆周上，则螺纹牙根部危险剖许用值60071／75600180面4的变曲强度条件为球头连杆螺纹强度校核数据表明：①现有球头对于螺杆连杆螺纹抗挤压强度、抗剪切强度、抗弯曲强度以及鱼二螺杆强度均在许用值范围内；②增加旋合长度能大=蛩=謦—大降低螺纹压应力。对于螺母3螺旋传动失效原因分析謦≤]既然强度校核各方面指标合格，设计质量完全式中：——螺母大径，mm；可以保证，那么就应该从生产及使用过程中去寻找d——螺杆大径，mm；失效原因。(1)制造原因：螺纹间隙超差，粗糙度超差。螺纹L——弯曲力臂，mill，L=。故：M=

7、丢L：间隙过大或者不均匀会造成螺纹的有效旋合长度不d-d2：足，导致部分螺纹应力集中，进而产生变形甚至断—下2#(一d—d：⋯)；裂；粗糙度不好或者毛刺未清理干净会导致螺纹异——单圈外螺纹展开后的A-A截面的抗弯常磨损，进而导致螺旋传动失效。模量，mm，W：掣；0(2)使用原因：偏载，未及时加油保养。有些用户or6——弯曲应力，MPa；在装模过程中不注意模具中心，只要模具装上就开6——螺纹牙底宽度，mm。b与螺距P的关系始工作。而实际上有些模具特别是在单点冲床上使为：梯形螺纹，b=0．634p；锯齿螺纹，6：用的较大的模具，对模具安装有较高的要求，如果偏0．

8、73；普通螺纹，b=0．75p；载超过机床的允许范围