机械制造及自动化专业毕业论文多用刀具磨削机设计.docx
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机械制造及自动化专业毕业论文多用刀具磨削机设计
摘要
刀具在机械加工中占据着非常重的位置，一台车床无论它是数控的还是手工操作的，都需要有一把好刀具。
而现在企业里大多数还是依靠手工磨削的。
这就需要拥有丰富的理论知识和专业经验。
如果一个没有经验的学徒工去磨削刀具，那么很可能磨削不出一个称心如意的刀具。
结果是降低生产效率并且使加工质量很难控制。
因此研制一种具有傻瓜功能的多用途刀具磨床（车削类刀具）显得很有必要。
本磨刀机具有三个直线轴和两个旋转轴，可轻易磨出各种角度。
磨刀最重要的是要磨好刀尖，工件已加工表面的光洁度几乎完全决定于刀尖的磨削质量，本磨刀机可以把刀尖磨出标准的圆弧形状，且具有很高的光洁度，从而保证了加工工件的光洁度。
这点是手工修磨难以做到的。
关键词：
机械磨削,圆弧角,多功能磨削机（车削类刀具）
前言
刀具在机械加工中占据着非常重的位置。
一台车床无论它是数控的还是手工操作的，都需要有一把好刀具。
而现在企业里大多数还是依靠手工磨削的。
这就需要拥有丰富的理论知识和专业经验。
如果一个没有经验的学徒工去磨削刀具，那么很可能磨削不出一把称心如意的刀具。
耽误工时不说，还会降低生产效率并且使加工质量很难控制。
因此研制一种具有傻瓜式功能的多用途刀具磨床（车削类刀具）显得很有必要。
多用途刀具磨床（车削类刀具）的发展及现状近年来，以加工中心为代表的现代机械加工设备及其工艺对刀具提出了很高的要求；刀具的精度、使用寿命和刀具的结构越来越成为影响加工能力和生产效率的瓶颈，昂贵的刀具也成为生产成本很大的组成部分。
因此，刀具的再加工（重磨）成为制造业不容忽视的问题，使刀具的使用者对刀具磨床的选择也提出了新的要求。
我们可以根据各种刀具情况制定好相关步骤。
因此，我们可以根据各种刀具的相关步骤找出其共同点。
然后根据这些特点找出几种机构组成一个可以满足产品成型的方案来。
从而制造出来我们设想的产品，达到产品的预期。
由于很多企业没有这样的专用设备，因此市场前景很大。
但很多企业不是很重视这一道工序，对其投入不大，所以在设计过程中要尽量注重起制造成本。
综合起来，需要解决的主要问题有：
磨削刀具时所需共同机构的参数设计，刀具角度的换算，如何实现传动结构的精确平稳性，电机的升降问题，砂轮的选择。
1.方案论述与设计
1.1刀具的基本知识
多用途刀具磨削机（车削类刀具）的设计必须对其适用对象有很好的理论知识了解。
为了更好的设计出所需要的产品，我们应该先从理论知识上加以分析。
图1-1刀具切削部分的构造因素
如图所示，为刀的相关知识。
从中我们可以了解到一些相关知识。
从中我们需要磨削的面有前刀面和后刀面。
前刀面（Ar）—切屑沿其流出的表面。
主后刀面（Aa）—与工件上加工表面相对的表面。
副后刀面（Aa’）—与工件上已加工表面相对的表面。
主切削刃（S）——前刀面与主后刀面的交线。
它承担主要的金属切除工作并形成工件上的过渡表面。
副切削刃（S′）——前刀面与副后刀面的交线。
参与部分的切削工件并最终形成工件上的已加工表面。
刀尖———刀尖是主、副切
的连接部位。
当然，我们对刀具的角度要了解很清楚因为我们对刀具进行磨削时是很重要的。
掌握好刀具的角度换算就是很重要的了。
只有了解好各个角度和面的关系后，才可以很好的进行正确的磨削。
而我们进行设计的时候依然要很清楚怎么去磨削每个面。
在进行不同的面磨削时就需要我们进行很好的换算，之后才能进行很好的磨削。
刀具的六个基本角度是我们必须清楚的东西。
这六个角度分别是前角，后角，忍倾角，主偏角，负偏角，负前角
下图为车刀的标注角度。
图1-2外圆车刀的基本角度
前角、刃倾角和后角均有正负之分。
其角度的的正负规定是：
在刀具各剖面的剖视中，都有两条相互垂直的细实线，分别代表基面和切削平面，而此二直线的交点则代表刃口或刀尖；在刃口或刀尖还有两条实线，分别代表刀具的前刀面和后刀面，一般的说，刀具的切削部分是处在基面。
或切削平面的包围之中；则凡前刀面或后刀面在基面和切削平面所形成的直角之内者，相应的前角或后角规定为正值。
前刀面或后刀面在基面与切削平面所形成的直角之外者，其相应的角度规定为负值。
前角和刃倾角可以为正，也可以为负，都是常见的。
但是负的后角不能正常的工作。
在刀具设计、制造、刃磨和检验中，常常需要知道刀具在法剖面内的角度。
这就需要我们进行刀具角
图1-3法剖面和主剖面内的角度换算
刀具在主剖面内度量的前角为主前角（简称标注角度）。
刀具的工作角度。
它是在假设的条件先进行规定的：
（1）刀具的安装处于理想状态，即刀具水平安装时刀尖与工件中心线等高，刀杆轴线垂直于进给运动方向。
（2）不考虑进给运动对加工表面空间位置的影响，即认为加工表面是回转体表面（如圆柱面、圆锥面等）。
由于上述假定可知，刀具标注角度的参考面是在相对静止的状态下（进给速度Vf=0）确定的坐标系，故称之为“静止系“。
在实际的切削加工中，刀具的安装状态往往会改变，并且由于主运动与进给运动和恒的结果，加工表面总是螺旋面，这就使与加工表面相切的平面（即切削平面）的方向发生变化。
毫无疑义，这个加工表面相切的平面必定包含着该点切削运动的合成速度，而基面则应定义为垂直于该点合成速度的平面。
A车刀的分类
在金属切削加工中，车刀的应用最为广泛，由于车刀的用途多种多样，其结构形状及几何参数也各有不同，根据不同的分类方法，车刀有多种不同的形式如表1-1表1-1车刀的分类
序号
分类方式
车刀形式
1
机床型号
普通车刀、立车刀，成形车刀、专用机床车刀
2
加工部分
端面车刀、外圆车刀、切断或切槽刀、成形车刀、螺纹车刀
3
加工性质
粗车刀、车刀
4
刀杆截面
矩形车刀、方形车刀、圆车刀
5
进给方向
左切车刀、右切车刀
6
刀头构造
直头车刀、偏头车刀、弯头车刀
7
制造方法
整体车刀，焊接车刀，机夹车刀
8
刀刃材料
车刀、金刚石车刀、立方氮化硼车刀
B车刀的几何参数的选用
1）前刀面形状的选用。
车刀前刀面的形状与应用范围见表1-2
表1-2高速钢车刀
前刀面
平面形
曲面形
平面带倒棱形
曲面带倒棱形
应用范围
1加工铸铁
2成形车刀
3在f《0.2mm/r时，加工钢件
加工铝合金及韧性材料
在f≥0.2mm/r时，加工钢件
加工钢件时，需要断屑
刀尖圆弧角半径的选用。
增大刀尖半径，可以提高切削刃的强度；而选择较小的刀尖圆弧半径，则可以减小切削振动。
粗车时，刀尖圆弧半径与最大推荐进给量关系见表1-3
表1-3粗车时，刀尖圆弧半径与最大推荐进给量关系
刀尖圆弧半径
0.4
0.8
1.2
1.6
2.4
最大进给量
0.25-0.35
0.4-0.7
0.5-1.0
0.7-1.3
1.0-1.8
精切车刀刀尖圆弧角半径与Ra.Rz/进给量f的对应关系见表1-4
表1-4精切车刀刀尖圆弧角半径与Ra.Rz/进给量f的对应关系
表面粗糙度
刀尖圆弧半径/mm
Ra/um
Rz/um
0.4
0.8
1.2
1.6
2.4
进给量f/（mm/r）
0.63
1.6
0.07
0.10
0.12
0.14
0.17
1.6
4
0.11
0.15
0.19
0.22
0.26
3.2
10
0.17
0.24
0.29
0.34
0.42
6.3
16
0.22
0.30
0.37
0.43
0.53
8
25
0.27
0.38
0.47
0.54
0.66
32
100
-
-
-
1.08
1.32
知道了这些内容之后，我们便可好的进行系统的分析。
首先我们要解决的问题是怎么样才能够更好的解决角度在磨削时顺利的进行换算。
下面我们来进行一些结构上的分析。
1.2结构的可行性分析
我们在学习机械制造上的时候，曾经做过刀具角度的测算。
当时我们曾经使用一个结构巧妙的设备——车刀量角仪。
图1-4车刀量角仪
这种设备上面很灵巧的实现了测量每个车刀的角度。
而我们可以从这种设备上借鉴到很实用的转换角度的机构。
我们在设计的时候可以根据这个机构实现转换，从而在磨削的时候根据需要来改变磨削的角度。
这个时候我们的雏形设计如下图一
图1-5托板旋转机构（a）
此机构主要是用来实现刀具在磨削时如何改变圆弧角的问题。
到时在后来我们还会发现这个机构还要起刀具磨削时不换夹持方向的问题。
图中的问题还很多。
后来，进过调研我发现将图中的结构换成下面的结构较为合适。
图1-6托板旋转机构（b）
它不仅解决了刀具的进给问题也解决了怎么去规范的磨削圆弧角的问题。
经过这个改变之后我们发现它会让我们很方便的解决很多问题。
解决了刀具的换算问题之后，我们发现另一个问题就是怎么能够很顺畅的实现刀具的左右滑动问题。
既然是滑动我们必须要很顺畅的实现它。
经过观察，我们发现能够很顺畅的实现刀具左右游动的问题的机构有很多。
归结起来只能是一种，就是实现刀具的直线运动。
而直线运动必须在很精确的范围内进行。
经过调查，我们发现直线运动的结构很多。
比如燕尾槽导轨的滑动，三角导轨的滑动，矩形导轨等。
经过分析发现，选择双圆柱导轨较为合适。
之所以选择这种滑动方式，是因为它不仅可以是刀具在滑动式平稳，而且这种方式的导轨制造起来很方便。
不足之处就是床身上要加工出一定精度要求的结合表面（平面或面）。
但是相比之下还是较为合适的。
经过调研我们发现有很多圆柱导轨可以选择，而且与其相应的配套设施也可以很快的找到。
当初的锥形设计是选择用铜套将其与支撑座很好的配合起来。
但分析发现，这样很难保证将两根圆导轨的平行度保持在要求的方位内。
而且安装时也很难得到较为合适的办法。
以下是选择方案的过程。
图1-7推拉滑动机构（a）
此时的设计是想用一个整体底座将两圆柱导轨支撑起来，但是经过分析发现很难实现两个圆柱导轨的平行度问题。
接下来很想换成三角导轨或是燕尾槽的形式的。
但是为了想让滑动能够更好的实现，还是维持了圆柱导轨的设计。
于是整个设计过程陷入了困境。
经过咨询老师和查阅相关资料，我找到了一个较为理想的方法。
那就是使用轴支撑。
如图1-8所示。
图1-8轴支撑座
其相关尺寸如下图所示：
图1-9轴支撑座集合参数
解决了这个问题之后，我们发现刀具的滑动问题便迎刃而解。
于是我选择了如下结够：
图1-10推拉滑动机构（b）
以上设计主要是解决的刀具在同一水平面运动的设计问题，接下来的问题是如何解决刀具的上下摆动问题。
想到这个问题，我们会提出很多种方案。
但是真正能够较好实现的方案不是很多。
如图1-5所示，我刚开始采取的方案是用一个较小的轴实现托板的转动。
但是那时忽略了如何才能让刀具的圆弧角得到保证问题，也就很难在磨削时对刀。
同时，托板转动的刻度盘安装也会出现很多问题。
于是，设计又出现了第二个较为棘手的问题。
但是经过调研发现，把托板旋转轴做的再大点解决这类问题。
于是最终的设计采取了这种方案。
其结构图形如图1-11所示。
其中刻度放在了轴座了上面。
便于我们在转动的时候观察这个角度。
图1-11旋转轴机构
设计进行到这个地步已经有了不小的进展。
因为现在的机构基本上可以解决刀具的角度的转换的问题了。
接下来就是解决如何才能够让这些结构能够有大有小的进给。
所以进给结构又呈现在眼前，有待我们更好的解决。
首先，进行资料的查询会发现很多方案可供参考。
我们可以让砂轮电机进给，也可以使刀具进给。
综合各种方案，我最终选择了电机和刀具综合进给。
之所以选择这种方案是因为我们可以很快将刀具放到要磨削的位置。
用刀具的微调，实现车刀的精细磨削，从而让我们拥有很好的设备。
于是，设计遇到了第三个问题。
那就是电机进给结构和刀具的进给结构采用哪种方法。
上面我们提到了刀具的滑动应该采用那种结构。
在这里我们很有必要在次探讨下。
首先，这里的传动是否需要很平滑的结构。
经过分析，我们可以知道这是不需要很平滑的结构的。
而且这里需要有自锁功能的结构。
于是，怎样才能实现这个功能呢？
通过观察，我们会发现车床的床身拥有燕尾槽的导轨，并配合螺旋副实现传动。
于是，初步设计非常想采用这种结构。
但是经过分析发现，这种结构装配时有些难度。
并且其精度相对我们所要求的精度较高些。
于是，为了寻求更简单的滑轨，我们查阅了相关资料。
在一本非标准的手册里，找到了一些方案。
经过筛选，最终选择了三角导轨。
因为三脚导轨的安装较为方便，在调节的时候也是可以让我们很顺利的进行。
如1-12所示
图1-12电机进给机构
电机的传动是利用螺旋副进行的。
我们知道螺旋副是可以实现自锁的。
于是我们解决了电机的进给方案的选择了。
接下来，我们要解决的是刀具的进给问题。
很明显，我们可以借鉴电机的传动方式来解决这个问题。
综合经济性与适用性的条件，我们可以选择三角导轨。
于是，刀具的微调进给也得到了满足。
其方案如图1-13所示
图1-13车刀微调机构
这些以上种种问题已经解决了很多主要的问题。
到此，我们实现了两个直线轴和两个旋转轴。
接下来就是要解决一些较为细小的环节了。
我们知道刀具的刀面有很多种如图1-1，我知道这些面在机加工的时候是很重要的。
每个刀面又会有不同的作。
而这些功能是它们不可或缺的。
因此对刀面的磨削质量便决定了这台专用机床的使用价值了。
而磨削时最重要的是磨削刀具的刀尖。
刀尖磨好了，可以使工件的已加工表面的光洁度提高很多。
所以在这个地方我们要解决两个细节的问题，一个是怎么用一次装夹实现多个动作。
这就需要我们从新回头来看看我们的设计了。
我们会发现已采取的方案中没有办法磨削前刀面（在前刀面是最上面的面时）。
于是，我们遇到了第四个问题——如何实现一次装夹实现多个动作。
当然，这次要解决的问题是当砂轮和刀具的中心高在装夹时一定的情形时如何在磨削的过程中没有死角。
于是我们要解决的问题是如何能够解决砂轮和刀具的中心高是可变的。
于是升高问题出现在我们面前。
我们很会想到的升降系统是螺旋副。
因为在金工实习的时候，我们小组曾经做过一个收集品乓球的小车，车身上面有个升降系统。
我们采取的就是螺旋副。
当时的动力源是电机的旋转转变成丝杠的旋转，从而让螺母实现在丝杠上的游动。
当时的效果还算是不错的。
但是有没有别的方案呢？
很显然，那是肯定的。
必定升降机构有很多。
但是最终还是选择了螺旋副的升降方案。
一个是加工方便，另一个是可靠性高，最重要的是经济性能比较好。
所以问题说到这儿，我们又解决了第四个问题。
其结构图如图1-14
图1-14螺旋副升降机构
接下来我们又要探讨刀具的磨削时最重要的一个步骤了。
那就是刀具的刀尖。
一个拥有好的圆弧角的刀具在机加工中的总用是不可小觑的。
于是，我们又提出了第五个问题，如何解决刀具的圆弧角的问题。
这个问题同样要在我们上面的设计的基础上来解决的。
首先，我们分析一下如何实现出现圆弧的问题。
我们知道，要想有圆弧，就必须有圆周运动。
在上面的设计中，我们已经有了圆周运动的机构。
如图1-11所示。
那么，接下来的问题便是如何利用这个机构来实现我们所需要的动作。
我们知道每个圆弧都有自己固有的圆心。
也就是说，要想摸出圆弧角就必须有向心运动。
其实此动作很好实现。
最重要的是如何才能够很好的实现。
经过分析后，我们发现只有找好圆心才能够实现这个动作。
从已有的设计中，我们是能够实现圆周运动的。
但是，现在唯一的问题是没有定心的的地方。
于是我们提出第五个问题：
如何实现定心。
定心是很容易实现的。
但是怎样才能实现定心的简易方式，操作方便呢？
当然，我们是不能够把定在来回直线运动的地方的。
经过分析，我们发现旋转轴的轴心是一个相对不变的地方。
于是，我们想到在托板中心处来实现这个问题。
于是在托板的旋转中心处实现这个方式。
于是便在上面钻一个深孔，从而能够让一个挡柱来实现这个这种功能。
挡住的主要功能功便是起定心的方式。
从而在磨削的时候来实现精确的磨削圆弧角的动作。
其机构如图1-15所示
图1-15托板上下摆动刻度显示
实现了这种功能，我们的磨削机就基本上整体设计一定了。
接下来就是如何实现动作的停顿与动作的持续。
这就需要我们进行很好的定位了。
于是锁紧装置便成为第六个问题。
我们知道锁紧装置跟我们设备所受磨削力有很大的关系。
根据实际操作过的经验和计算我们可以知道，利用螺栓的预紧力和面与面之间的磨檫力可以解决相应机构的锁紧。
于是我们又解决了一个很重要的实际问题。
其结构如1-16所示
图1-16锁紧机构
接下来的工作就是我们怎么才能够使此种机械成为一种专机。
既然是多用，那我们就应该有它的多用之处。
于是，我们在已有的设计上在重新回视一下其功能如何扩展的。
经分析可知已有的设计已经能够实现部分功能了。
但是有些还是不能实现的。
于是我们还要进行方案的优化。
通过分析，我们会发现还有一个地方我们可以实现功能的进化。
那就是对砂轮进行选择。
通过分析我们会发现有很多种刀具，而这些刀具所要求的磨削角度也就不同。
而分析可知，我们选择碟形砂轮就可以满足多种刀具的相对需要。
于是我们解决了另外一个问题，就是功能的多样化。
如图1-16所示
图1-17砂轮
分析到这个地方我们已经基本上解决了很多问题了。
接下来便是对方案的确定了与整理了。
下面我们要探讨设计中主要的几何参数分析。
2.几何参数的分析和计算
2.1砂轮种类的选择
根据车刀的材料选择白刚玉磨料，其应用范围为：
适于磨削淬火钢、合金钢、高速钢以及加工螺纹及薄壁件等.粒度，系表示磨料的颗粒尺寸，其大小用粒度符号表示。
粒度的选择应考虑加工工件的尺寸、几何精度、表面粗糙度、磨削效率以及如何避免某些磨削缺陷的产生等因素。
一般说，要求工效高、表面粗糙度较高，砂轮与工件接触面大、工件材料韧性大和延伸性较大以及加工薄壁工件时，应选粗一点的粒度；反之，加工高脆硬、组织紧密的材料，精磨、成形时，应选择较细的粒度。
由于车刀的材质较硬，组织紧密，要求表面粗糙度较高，所以选择较细的粒度，而工具磨削的粒度范围在W46到W220之间。
工具磨削硬度在G—N之间。
陶瓷结合剂V（A）具有化学性能稳定，耐热，抗酸、碱，气孔大，磨耗小，强度高，能较好保持磨具形状，但脆性较大的特点。
适用于内、外、无心、平面、螺纹及成形磨削以及刃磨超精磨；适用于对碳钢、合金钢、不锈钢、铸铁、有色金属以及玻璃、陶瓷等材料进行加工。
选择磨粒率在48-54之间的磨具。
磨具的选择应根据机床和工件的要求进行，并注意一下几点：
1力较大可以选择较宽的磨具。
2软性和韧性较大的薄壁件，细长件，应选用较窄磨具3.削效率和工件表面质量要求较高时，应选择宽一些的磨具；在安全线速度㈣和机床条件允许的情况下尽量选择直径大一些的磨具；4.入式和成形磨削，磨具宽度应略宽于工件加工部分宽度。
从上面的分析我们可以选择碟形一号砂轮。
其参数是D1DxHxd=125x13x32
2.2电机的选择计算
1磨削力的几何计算
外圆磨的磨削力的计算公式：
Ft=CFaapva-βvwγfaδbsϵN
根据车刀材料性质，CF=22，α=0.6，β=0.9，γ=0.7，δ=0.7，ϵ=0.5磨削深度ap、工件速度vw、进给量fa、bs-砂轮宽度
砂轮的转速取2800rad/min.
砂轮速度Vs=πdsns/1000×60m/sds￣砂轮的直径mmns-砂轮转速r/minVs=π×125×2800/1000×60=18.31m/s
轴向进给量fa=（0.1～0.3）bsbs-砂轮宽度mm
fa=0.2×20=4mm
Ft=22×1×18.31-0.9×200.37×200.4×40.38=8.97N
2磨削时功率的几何计算
Pm=FtVs/1000KW式中Ft-切向磨削力NVs-砂轮速度m/s
Pm=8.97×18.31/1000=0.1642KW
砂轮电机功率Ph由下式计算：
Ph==Pm/ηm=0.1642÷0.8=0.205W
选择电机为250W2800r/min
查手册选择电机型号为YZ5622
电机型号
功率（W）
电压（V）
电流（A）
转速（r/min）
额定转矩
额定电流
YZ5622
250
380
0.52
2800
2.2
6
2.3丝杆选择计算
以下计算参考资料:
《机械设计》主编濮良贵纪名刚西北工业大学机械原理及机械零件教研室
已知载荷F=8.79+35×9.8×0.2=68.6+8.79=77.39N
选定高径比整体螺母ψ=1.5选定螺旋副材料钢3.8～6.5MPa（5～7级精度）摩擦因数f=0.15
计算所需中径：
梯形、矩形螺旋d2≥0.8√F/ψ[P]
代入数据得：
d2≥4.85mm
根据设计需要，选取标准的d2=19.5mm大径d=22mm小径d1=16.5mm
计算当量摩擦角ρ=arctan（f/cosβ）（°）
ρ=arctan（0.15/cos15°）=8.83°
P≤πdtanρ=3.14×22×tan8.83°=10.73mm
选择螺距为P=5mm
同理另外微调丝杠和升降丝杠均能满足强度计算要求。
计算螺母高度H=ψd2=1.5×19.5=29.25mm取30mm
计算螺母旋合圈数n=H/P=30÷5=6低于10圈符合要求丝杆的校核计算
1磨性的几何计算
计算螺旋副压强P=F/πd2H1n=77.39/3.14×19.5×0.5×5×60=8.4×10-3MPaP＜[P]能够满足耐磨性强度的要求。
2螺杆强度的校核
螺杆工作时承受轴向压力（或拉力）F和扭矩T的作用。
螺杆危险截面上既有压缩（或拉伸）应力，又有切应力。
因此，校核螺杆强度时，应根据第四强度理论求出危险截面的计算应力σca，其强度条件为
σca=√σ2+3τ2=√（F/A）2+3（T/WT）2≤[σ]
式中：
F-螺杆所受的轴向压力（或拉力），N
A-杆螺纹段的危险截面面积；A=πd21，mm2；
WT-螺杆螺纹段的抗扭截面系数，WT=πd13/16=Ad1/4,mm3
d1-螺杆螺纹小径，mm
T-螺杆所受的扭矩，N.mm
[σ]-螺杆材料的需用应力，MPa
根据螺旋副所使用的材料取其所使用的拉应力[σ]=780～820MPa
A=3.14×16.5×16.5=854.87mm2
WT=3.14×16.53/16=881.58mm3
将上述数据带入强度条件公式可σca=359MPa<[σ]=780～820MPa
所以起能够满足螺旋副的强度要求。
3螺杆的稳定性计算
杜宇长径比大的受压螺杆，当轴向压力F大于某一临界值时，螺杆就会突然发生侧向弯曲而三十其稳定性。
因此，在正常情况下，螺杆成熟的轴向压力F（单位为N）必须小于临界载荷Fca（单位为N）。
则螺杆的稳定性条件为
Sca=Fca/F≥S
式中：
Ssc——螺杆稳定性的计算安全系数。
Ss——螺杆稳定性安全系数，杜宇传力裸居（如起重螺杆等），Ss=3.5-5.0；对于传导螺旋Sa=2.5-4.0；对于精密螺杆或水平螺杆，Sa>4.0。
Fcr——螺杆的临街载荷，N；根据螺杆的柔度入s值的大小选用不同的公式计算，入s=ul/i。
此处，u为螺杆的长度系数，l为螺杆的工作长度，mm;螺杆两端支撑时去两支点间的距离为工作长度l,螺杆一端以螺母支撑时螺母中部到另一端支点的距离作为工作长度l；i为螺杆危险截面的怪行半径，mm；若螺杆危险截面面积A=πd21/4，则i=√i/A=d1/4。
临界载荷Fcr可按欧拉公式计算，即Fcr=π2EI/π（ul）2
式中：
E——螺杆材料的腊鸭弹性模量，MPa,E=2.06x105MPa
I——
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