工作速度较低，通常要求具有自锁能力。如图：
2.2 选择材料
滑动螺旋的结构包括螺杆、螺母的结构形式及其固定和支承结构形式。螺旋传动的工作刚度与精度等和支承结构有直接关系，当螺杆短而粗且垂直布置时，如起重及加压装置的传力螺旋，可以采用螺母本身作为支承的结构。当螺杆细长且水平布置时，如机床的传导螺旋（丝杠）等，应在螺杆两端或中间附加支承，以提高螺杆工作刚度。
螺母结构有整体螺母、组合螺母和剖分螺母等形式。整体螺母结构简单，但由磨损而产生的轴向间隙不能补偿，只适合在精度要求较低的场合中使用。对于经常双向传动的传导螺旋，为了消除轴向间隙并补偿旋合螺纹的磨损，通常采用组合螺母或剖分螺母结构。利用螺钉可使斜块将其两侧的螺母挤紧，减小螺纹副的间隙，提高传动精度。
传动用螺杆的螺纹一般采用右旋结构，只有在特殊情况下采用左旋螺纹。 螺杆和螺母材料应具有较高的耐磨性、足够的强度和良好的工艺性。
表1.1 螺杆与螺母常用的材料
螺纹副 螺杆 材料 Q235 Q275 45 50 40Gr 65Mn 20GrMnTi 9Mn2V GrWMn 38GrMoAl ZcuSn10P1 ZcuSn5Pb5Zn5 应用场合 轻载、低速传动。材料不热处理 重载、较高速。材料需经热处理，以提高耐磨性 精密传导螺旋传动。材料需经热处理 一般传动 螺母 重载、低速传动。尺寸较小或轻载ZcuAL10Fe3 高速传动，螺母可采用钢或铸铁制ZcuZn25AL6Fe3Mn 造，内空浇铸巴士合金或青铜
由表1.1选材料为45钢，由手册查σ=355Mpa；螺母材料锡青铜为ZCuSn10P1，由表1.3查得[p]=11Mpa；取单头右旋梯形螺纹，α=30o，β=15o，螺母为整体螺母。 2.3 耐磨性计算
耐磨性计算尚无完善的计算方法，目前是通过限制螺纹副接触面上的压强ｐ作为计算条件，其校核公式为：
P＝F/A?F/?d2hz≤[P] （式3.7）
式中，F为轴向工作载荷（N）；A为螺纹工作表面投影到垂直于轴向力的平面上的面积（mm2）；d2为螺纹中径(mm)；P为螺距(mm)；h为螺纹工作高度(mm)，矩形与梯形螺纹的工作高度h=0.5P,锯齿形螺纹高度h=0.75P；z=H/P为螺纹工作圈数，H为螺纹高度(mm)，[p]为许用压强(MPa)。
表1.2 滑动螺旋传动的许用压强。
螺纹副材料 滑动副速度/(m·min-1) 低速 钢对青铜 <3.0 6~12 >15 钢-耐磨铸铁 钢-灰铸铁 钢-钢 淬火钢-青铜 6~12 <2.4 6~12 低速 6~12 许用压强/MPa 18~25 11~18 7~10 1~2 6~8 13~18 4~7 7.5~13 10~13 注：?<2.5或人力驱动时，[p]可提高20%；螺母为剖分式时，[p]应降低15%-20%。 为便于推导设计公式，令? =H/d2，代入整理后得螺纹中径的设计公式为：
d2≥
FP/??h[P] （式3.8）
对矩形、梯形螺纹，h=0.5P，则：
d2≥0.8F/?[p] （式3.9）
对锯齿形螺纹，h=0.75P，则
d2≥0.65F/???? （式3.10）
?值根据螺母的结构选取。对于整体式螺母，磨损后间隙不能调整，通常用于轻载或精度要求低的场合，为使受力分布均匀，螺纹工作圈数不宜过多，宜取?=1.2～2.5；对于剖分式螺母或螺母兼作支承而受力较大，可取?=2.5～3.5；传动精度高或要求寿命长时，允许?=4。
根据公式计算出螺纹中径d2后，按国家标准选取螺纹的公称直径d和螺距P。由于旋合各圈螺纹牙受力不均，故z不宜大于10。
(1) 取Ф=2 (2) 计算d2
d2≥0.8
10000F=0.8×=17.06
2?11??P?由计算出的d2查手册确定螺纹的标准值为 d=24 mm、D=24.5 mm d1=18.5 mm，D1=19 mm d2（D2）=21.5 P=5 mm
(3) 计算螺母高H
H=Фd2=2×21.5=43mm (4) 计算旋合圈数z
z=
H43==8.6<10 P5(5) 校核螺纹副自锁性
λ=arctan
SnP1?5===4.23o
21.5??d2?d2由表1.2查得fv=0.01,ρv=arctan0.10=5.71o,λ≤ρv,满足自锁条件。
2.4 螺母螺纹牙强度校核
螺纹牙多发生剪切与弯曲破坏。由于一般情况下螺母材料的强度比螺杆低，因此只需校核螺母螺纹牙的强度。假设载荷集中作用在螺纹中径上，可将螺母螺纹牙视为大径D处展开
的悬臂梁，螺纹牙根部的弯曲强度校核公式为：
?b= 3Fh/πDb2z≤[?b] （式3.11）
剪切强度校核公式为：
τ=F/zπDb≤[τ] （式3.12）
式中D为螺母螺纹的大径(mm)；b为螺母螺纹牙根部宽度(mm)；可由国家标准查得，也可取矩形螺纹b=0.5P，梯形螺纹b=0.65P，锯齿形螺纹b=0.74P；[?b] 、[τ]分别为螺母螺纹牙的许用弯曲应力和许用切应力(MPa)。
表1.3 滑动螺旋副材料的许用应力
项 目 钢制螺杆 许用应力/ Mpa [σ]=σS/3~5 σS为材料的屈服极限/ MPa 材料 青铜 螺 母 耐磨铸铁 铸铁 钢 许用弯曲应力[σb] 40~60 50~60 45~55 （1.0~1.2）[σ] 许用切应力[τ] 30~40 40 40 0.6[σ] 注：静载荷许用应力取大值。 若螺杆与螺母的材料相同，由于螺杆螺纹的小径d1小于螺母螺纹的大径D，故应校核螺杆螺纹牙的强度，这时公式中的D应改为d1。
由表1.3查得青铜螺母螺纹牙许用弯曲应力[σь]=40～60Mpa、许用剪切应力[τ]=30～40Mpa；梯形螺纹的螺纹牙根宽度b=0.65P=0.65×5=3.25mm；梯形螺纹的螺纹牙工作高度h=0.5P=0.5×5=2.5mm。
(1) 弯曲强度校核
σь=
3Fh3?10000?2.5==10.72≤[σь] 合格 22?dz3.14?24.5?3.25?8.6(2) 剪切强度校核
τ=
F10000==4.65≤[τ] 合格 z?Db8.6?3.14?24.5?3.252.5 螺母外部尺寸计算
(1) 计算D3
螺母悬置部分受拉伸和扭转联合作用，为计算简单，将F增大30%，按拉伸强度计算得
σ=
1.3F≤[σ]
?(D32?D2)4式中，[σ]为螺母材料的许用拉伸应力，可取[σ]=0.83[σb]，由表1.4取[σb]=50Mpa，因此[σ]=0.83[σb]=41.5Mpa。故
D3≥
1.66?F?D2=1.66?1000?24.52=31.5mm ???41.5取D3=35 mm (2) 确定D0和a
按经验公式D0=（1.3～1.4）D3及a=
H确定。 3D0=（1.3～1.4）×35=45.5～49mm 取D0=48 mm a=
H43==14.3 取a=15 mm 33 (3) 校核凸缘支承表面的挤压强度，强度条件为
σp=
4F≤[σp] 合格 22?D0?D3??(4) 校核凸缘根部弯曲强度
σp=
MF?D0?D3?/41.5?10000?48?35?=7.88 Mpa≤[σ]=50 Mpa 合格 =?bW?D3a2/63.14?35?152(5) 校核凸缘根部剪切强度，强度条件为
τ=
F≤[τ] ?D3a式中，螺母材料的许用切应力[τ]=35Mpa
故 τ=
2.6 螺杆强度校核
螺杆受轴向力F及转矩T的作用，危险截面上受拉（压）应力σ和扭转切应力τ。根据第四强度理论，τ螺杆危险截面的强度校核公式为
F10000=6 Mpa≤[τ] 合格 ??D3a3.14?35?15 式13