螺旋傳動解析

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第6講 螺旋傳動學(xué)習(xí)目標(biāo)及考綱要求1熟悉螺紋的種類、應(yīng)用和主要參數(shù)，正確識讀螺紋標(biāo)記。2了解螺旋傳動應(yīng)用形式，掌握差動螺旋傳動移距的計算方法。知識梳理一、螺紋的形成和種類 1螺紋是在圓柱表面或圓錐表面，沿螺旋線所形成具有規(guī)定牙型的連續(xù)凸起或凹溝。 2螺紋的種類（見表1-6-1）表1-6-1分類方法分類備注按加工表面分類外螺紋圓柱或圓錐外表面上形成的螺紋 。內(nèi)螺紋圓柱或圓錐內(nèi)表面上形成的螺紋 。按旋向分類右旋螺紋順時針旋入的螺紋 。左旋螺紋 逆時針旋入的螺紋 。按線數(shù)分類單線螺紋單線螺紋是沿一條螺旋線形成的螺紋。多線螺紋多線螺紋是沿兩條或兩條以上的螺旋線形成的螺紋。按螺

2、紋牙型分類三角形螺紋 梯形螺紋 鋸齒形螺紋 矩形螺紋 按用途分類連接螺紋 起到連接作用。傳動螺紋 起到傳遞運動和動力作用。二、螺紋的應(yīng)用1連接螺紋（1）普通螺紋（牙型角為60°）（見表1-6-2）表1-6-2普通螺紋種類應(yīng)用特點粗牙普通螺紋一般連接用粗牙螺紋。細(xì)牙普通螺紋細(xì)牙普通螺紋用于薄壁零件或使用粗牙對零件強度影響較大的零件，也用于承受沖擊、振動或交變載荷的連接和微調(diào)裝置。細(xì)牙螺紋與粗牙螺紋相比，自鎖性更好，對螺紋零件強度削弱較小，缺點是細(xì)牙螺紋容易滑扣。（2） 管螺紋（牙型角為55°）（見表1-6-3）表1-6-3管螺紋種類特點應(yīng)用非螺紋密封的管螺紋其內(nèi)、外螺紋都是圓

3、柱螺紋，連接本身不具有密封性能。多用于水、油、氣的管路以及電器管路系統(tǒng)的聯(lián)接中。用螺紋密封的管螺紋圓錐內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋連接，圓柱內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋連接，這兩種連接本身具有一定的密封性能。適用于管子、管接頭、旋塞、閥門和其他螺紋聯(lián)結(jié)附件，多用于高溫、高壓和潤滑系統(tǒng)。 2傳動螺紋（見表1-6-4）表1-6-4種類牙型特點及應(yīng)用梯形螺紋牙型為等腰梯形，牙型角=30°圖中D,d內(nèi)、外螺紋大徑（公稱直徑）D2,d2內(nèi)、外螺紋中徑D1,d1內(nèi)、外螺紋小徑P螺距H原始三角形高度H1基本牙型高度牙根強度高，對中性好，傳動精度高，加工工藝性好，與矩形螺紋相比，效率略低，廣泛應(yīng)用于各種傳遞運動和力的螺

4、旋機(jī)構(gòu)中。鋸齒形螺紋牙型為鋸齒形，承載側(cè)牙側(cè)角為3°，非承載側(cè)牙側(cè)角為30°圖中D,d內(nèi)、外螺紋大徑（公稱直徑）D2,d2內(nèi)、外螺紋中徑D1,d1內(nèi)、外螺紋小徑P螺距H原始三角形高H1,h1內(nèi)、外螺紋牙型高度綜合梯形螺紋牙根強度高和矩形螺紋傳動效率高的優(yōu)點，外螺紋牙根有相當(dāng)大圓角，以減小應(yīng)力集中。廣泛用于單向受力的傳動機(jī)構(gòu)。矩形螺紋牙型為矩形，牙型角為0°，牙寬等于螺距的一半矩形螺紋尚未標(biāo)準(zhǔn)化，牙根強度低，對中精度低，磨損后難于補償和修復(fù)，但傳動效率高，主要用于傳力機(jī)構(gòu)。三、普通螺紋主要參數(shù)（見表1-6-5）表1-6-5參數(shù)名稱參 數(shù) 定 義備 注大徑（D，d）與

5、外螺紋牙頂或內(nèi)螺紋牙底相重合的假想圓柱的直徑。一般規(guī)定為螺紋公稱直徑。小徑（D1,d1）與外螺紋牙底或內(nèi)螺紋牙頂相重合的假想圓柱的直徑。D1(d1)=D（d），。中徑（D2,d2）是一個假想圓柱的直徑，該圓柱母線通過牙型上溝槽和凸起相等。D2(d2)=D（d），。螺距（P）螺距是相鄰兩牙中徑線上對應(yīng)點之間的軸向距離。導(dǎo)程（Ph）指同一條螺旋線上相鄰兩牙中徑線上對應(yīng)點之間的軸向距離。與螺距的關(guān)系是：Ph =nP；單線螺紋n=1，螺距等于導(dǎo)程。牙型角（）是指螺紋牙型上相鄰兩牙側(cè)間的夾角，普通螺紋牙型角為60°。螺紋牙型上牙側(cè)與螺紋軸線垂直平面間的夾角稱為牙側(cè)角。螺紋升角（）螺紋升角又稱導(dǎo)

6、程角，是指螺紋中徑圓柱上，螺旋線切線與垂直于螺紋軸線的平面間的夾角。螺紋升角越小，自鎖性越好；螺紋升角越大，自鎖性越差，傳動效率越高。四、螺紋的標(biāo)記 1普通螺紋標(biāo)記（見表1-6-6）表1-6-6普通螺紋標(biāo)記標(biāo) 記 要 求螺紋代號螺紋特征代號螺紋特征代號M公稱直徑大徑螺距細(xì)牙普通螺紋公稱直徑×螺距表示，粗牙普通螺紋不標(biāo)螺距旋向左旋螺紋在螺紋代號之后加注“LH”字，右旋不標(biāo)公差帶代號中徑公差帶代號公差帶代號由表示公差等級的數(shù)字和表示基本偏差的字母組成，大寫字母用于表示內(nèi)螺紋，小寫字母用于表示外螺紋。前者表示中徑公差帶代號，后者表示頂徑公差帶代號。如果中徑公差帶代號和頂徑公差帶代號相同，則

7、只標(biāo)注一個公差帶代號。頂徑公差帶代號旋合長度代號長旋合長度L使用中等旋合長度不標(biāo)注其代號，特殊需要可注出旋合長度的數(shù)值。中等旋合長度N短旋合長度S螺紋副標(biāo)注：內(nèi)、外螺紋基本參數(shù)完全相同才能旋合在一起組成螺紋副，其標(biāo)注與螺紋標(biāo)注基本相同，但需同時注出內(nèi)、外螺紋公差帶代號，并用“”分開，左邊表示內(nèi)螺紋公差帶代號，右邊表示外螺紋公差帶代號。如：M126H/6g。2管螺紋標(biāo)記（見表1-6-7）表1-6-7管螺紋標(biāo)記標(biāo) 記 要 求用螺紋密封管螺紋特征代號Rc圓錐內(nèi)螺紋，Rp圓柱內(nèi)螺紋，R圓錐外螺紋尺寸代號單位為英寸，不是mm。旋向右旋螺紋不標(biāo)注，左旋螺紋在尺寸代號之后標(biāo)注“LH”。非螺紋密封管螺紋特征代

8、號特征代號用G表示。尺寸代號單位為英寸，不是mm。公差等級代號公差等級代號，外螺紋有A、B兩種，內(nèi)螺紋只有一種不標(biāo)記。旋向右旋螺紋不標(biāo)注，左旋螺紋在尺寸代號之后標(biāo)注“LH”。螺紋副標(biāo)注：內(nèi)、外螺紋裝配在一起，其標(biāo)記用“”分開，左邊表示內(nèi)螺紋，右邊表示外螺紋，例如：G/ GBLH、RC/ R2LH。 3普通螺紋標(biāo)記（見表1-6-8）表1-6-8普通螺紋標(biāo)記標(biāo) 記 要 求螺紋代號螺紋特征代號螺紋特征代號Tr公稱直徑大徑導(dǎo)程（P螺距）單線梯形螺紋：×螺距，多線螺紋代號：×導(dǎo)程（P螺距）。旋向左旋螺紋在螺紋代號之后加注“LH”字，右旋不標(biāo)公差帶代號中徑公差帶代號由表示公差等級的數(shù)字

9、和表示基本偏差的字母組成，小寫字母表示外螺紋，大寫字母表示內(nèi)螺紋。旋合長度代號長旋合長度L使用中等旋合長度不標(biāo)注其代號，特殊需要可注出旋合長度的數(shù)值。中等旋合長度N螺紋副標(biāo)注：配在一起的螺旋副需同時標(biāo)注內(nèi)、外螺紋公差帶代號且用“”分開，斜線左邊表示內(nèi)螺紋公差帶代號，斜線右邊表示外螺紋公差帶代號。例如：Tr36×12（P6）6H/6e。四、螺紋連接預(yù)緊和防松方法 1螺紋連接的主要類型（見表1-6-9）表1-6-9螺紋連接類型圖例特點及應(yīng)用螺栓連接 普通螺栓連接 鉸制孔螺栓連接普通螺栓連接：螺栓與孔壁有間隙，孔的加工精度較低，裝拆方便，廣泛用于承受軸向載荷，兩連接件較薄，易制成通孔，能從

10、兩邊進(jìn)行安裝的場合；鉸制孔連接：螺栓與被連接件鉸制孔采用過渡配合，孔需精制，用于承受橫向載荷或需精確固定被連接件相互位置的場合螺紋連接類型圖例特點及應(yīng)用雙頭螺柱連接雙頭螺柱一端擰入較厚零件，另一端穿過較薄零件并與螺母配合，實現(xiàn)連接。用于被連接件之一較厚不宜做成通孔、材料較軟且需經(jīng)常拆卸的場合。擰入被連接件深度與被連接件材料有關(guān)螺釘連接螺釘通過較薄連接件的通孔，直接旋入較厚的被連接件之中，不需使用螺母，即可實現(xiàn)零件的連接。結(jié)構(gòu)緊湊，用于被連接件之一較厚，受力不大，不需經(jīng)常拆卸的場合緊定螺釘連接緊定螺釘旋入被連接件的螺紋孔中，其尾部頂住另一被連接件的表面或凹坑中，固定它們的相對位置，也可以傳遞不大

11、的力和轉(zhuǎn)矩 2螺紋連接的防松在靜載荷作用下或溫度變化不大的情況下，螺紋連接不會松脫，這種性能稱為螺紋的自鎖性。螺紋自鎖性條件是螺紋升角小于螺紋副材料當(dāng)量摩擦角。對在沖擊、振動、變載荷作用下，或工作溫度變化較大的螺紋連接，必須采取有效的防松措施。（見表1-6-10）表1-6-10螺紋防松方法圖示原理及應(yīng)用摩擦力防松彈簧墊圈通過彈簧墊圈被壓縮后產(chǎn)生反彈力，保持螺紋副間壓緊力及摩擦力而起到防松作用。彈簧墊圈切口尖端應(yīng)處于逆向位置，用于一般螺紋連接防松。雙螺母通過兩對螺母擰緊，在螺母與螺栓之間形成內(nèi)力而增大摩擦力。結(jié)構(gòu)簡單，用于低速、重載場合。機(jī)械防松六角開槽螺母與開口銷槽形螺母擰緊后，用開口銷穿過螺

12、栓尾部小孔和螺母的槽，防止螺母與螺桿發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，也可以用普通螺母擰緊后進(jìn)行配鉆銷孔。圓螺母與止動墊片使墊圈內(nèi)舌嵌入螺栓（軸）的槽內(nèi)，擰緊螺母后將墊圈外舌之一褶嵌于螺母的一個槽內(nèi)實現(xiàn)防松。止動墊圈螺母擰緊后，將單耳或雙耳止動墊圈分別向螺母和被聯(lián)接件的側(cè)面折彎貼緊，實現(xiàn)防松。串聯(lián)鋼絲用低碳鋼鋼絲穿入各螺釘頭部的孔內(nèi)，將各螺釘串聯(lián)起來，使其相互制動。這種結(jié)構(gòu)需要注意鋼絲穿入的方向。永久防松點沖、點焊 點沖 點焊螺母擰緊后在螺紋末端沖點破壞螺紋，或?qū)⒙菽浮⒙菟ê附釉谝黄穑瑢崿F(xiàn)防松永久防松還可以將螺旋表面涂上粘結(jié)劑，擰緊螺母后，粘結(jié)劑自行固化實現(xiàn)防松。五、普通螺旋傳動1普通螺旋傳動的基本概念螺旋傳動是

13、利用螺旋副來傳遞運動和（或）動力的一種機(jī)械傳動，可以方便地把主動件的回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變成從動件的直線運動。2普通螺旋傳動的類型（見表1-6-11）表1-6-11應(yīng)用形式應(yīng)用實例工作過程螺母固定不動，螺桿回轉(zhuǎn)并作直線運動臺虎鉗螺母與固定鉗口連接成整體且固定不動，螺桿與活動鉗口通過轉(zhuǎn)動副連接。轉(zhuǎn)動手柄，使螺桿回轉(zhuǎn)并移動，并帶動活動鉗口移動而實現(xiàn)工件的夾緊和松開。 螺旋壓力機(jī)、千分尺也是采用此結(jié)構(gòu)形式。螺桿固定不動，螺母回轉(zhuǎn)并作直線運動螺旋千斤頂螺桿與底座連成整體且固定不動，手柄與螺母連成一體，托盤套在螺母上。轉(zhuǎn)動手柄，使螺母回轉(zhuǎn)并直線移動，從而支頂工件或放下工件。插齒機(jī)刀架傳動結(jié)構(gòu)也是采用此種形式。螺桿

14、回轉(zhuǎn)，螺母作直線運動機(jī)床滑板移動機(jī)構(gòu)螺母與工作臺連成整體，螺桿與機(jī)架通過轉(zhuǎn)動副連接。搖動手柄，使螺桿回轉(zhuǎn)，螺母帶動工作臺實現(xiàn)左右直線移動。此結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于車床大、中、小滑板移動機(jī)構(gòu)及其他機(jī)床工作臺移動機(jī)構(gòu)。螺母回轉(zhuǎn)，螺桿作直線運動壓力試驗機(jī)上觀察鏡螺母與機(jī)架通過回轉(zhuǎn)副連接，螺桿與觀察鏡連成整體。轉(zhuǎn)動螺母，螺桿帶動觀察鏡上下移動。 3普通螺旋傳動的特點 （1）結(jié)構(gòu)簡單，工作連續(xù)，傳動平穩(wěn)、無噪聲。 （2）承載能力大，傳動精度高。 （3）摩擦損失大，傳動效率低。 4普通螺旋傳動直線運動方向判定 5普通螺旋傳動的計算直線移動距離：L=NPh 直線移動速度：v=nPh 六、差動螺旋傳動1定義：由兩個螺

15、旋副組成的使活動的螺母與螺桿產(chǎn)生差動（即不一致）的螺旋傳動。2差動螺旋傳動組成由兩個螺旋副組成，一個螺旋副螺桿和螺母一個轉(zhuǎn)動、一個移動；另一個螺旋副，螺桿和螺母一個固定不動，一個既轉(zhuǎn)動又移動。3差動螺旋傳動的計算螺桿相對于固定螺母的移動距離：L1=N·Ph1活動螺母相對于螺桿的移動距離：L2=N·Ph2活動螺母相對于固定螺母的移動距離（活動螺母實際移動距離）：L=N（Ph1± Ph2）當(dāng)兩螺紋旋向相反時，公式中用“+”號，當(dāng)兩螺紋旋向相同時，公式中用“”號。計算結(jié)果為正值時，活動螺母實際移動方向與螺桿移動方向相同，計算結(jié)果為負(fù)值時，活動螺母實際移動方向與螺桿移動方

16、向相反。 典例精析 【例1】M30×26g中的30指的是( )A大徑 B中徑 C小徑 D公稱直徑 E頂徑答：本題解題的關(guān)鍵是能正確識讀普通螺紋的標(biāo)記。普通螺紋螺紋特征代號的數(shù)字“30”既是大徑也是公稱直徑，從標(biāo)注中“6g”看出該螺紋是外螺紋，由“外螺紋的大徑就是頂徑”，所以E也是正確選項。因此本題正確答案是A、D、E。 【例2】如圖1-6-1所示車床刀架進(jìn)給結(jié)構(gòu)，1為螺母，2為絲杠，3為機(jī)架，問：（1）若絲杠回轉(zhuǎn)5圈，車刀移動距離為多少？（2）若絲杠轉(zhuǎn)速為0.5r/min，車刀移動速度為多少？（3）若絲杠回轉(zhuǎn)方向向下，車刀移動方向如何？圖1-6-1答：本題解題的關(guān)鍵是理解普通螺旋傳動

17、的計算和方向的判斷。由絲杠代號Tr40×12（P6）可知為雙線梯形右旋螺紋，導(dǎo)程為12mm；絲杠與螺母傳動形式屬于螺桿回轉(zhuǎn)，螺母直線移動的普通螺旋傳動。 （1）導(dǎo)程Ph =12mm，絲杠回轉(zhuǎn)5圈，螺母（車刀）移動距離為： L=NPh=5×12=60（mm） （2）車刀（螺母）移動速度為： v=nPh=0.5×12=6（mm/min） （3）用右手法則判別（四指與絲杠回轉(zhuǎn)方向一致，大拇指指向與螺母移動方向相反），螺母（車刀）向左移動。 【例3】如圖1-6-2所示，Ph1=4mm，Ph2=3.5mm，螺桿3兩段螺紋均為右旋，若手輪圖示方向轉(zhuǎn)過90°，問移動螺

18、桿2相對于螺桿3移動距離為多少？移動螺桿2相對于機(jī)架的實際移動距離為多少？圖1-6-2答：本題解題的關(guān)鍵是會分析差動螺旋傳動。由圖可知移動螺桿2只能移動不能回轉(zhuǎn)；螺桿3與手輪4固定連接在一起，螺桿3的外螺紋與機(jī)架組成螺旋副，內(nèi)螺紋與移動螺桿2組成螺旋副。 移動螺桿2相對于螺桿3的移動屬于普通螺旋傳動，移動距離為：L=Ph2=×3.5=0.875mm 移動螺桿2相對于機(jī)架的實際移動距離為：L=（Ph1Ph2）=×（43.5）=0.125mm同步精練1、 填空題1順時針旋入的螺紋是_螺紋。2梯形螺紋的牙型角是_，鋸齒形螺紋的牙型角是_，管螺紋的牙型角是 _，普通螺紋的牙型角是_

19、，矩形螺紋的牙型角是_。3梯形螺紋牙根強度_，對中性_，加工工藝性_，但與矩形螺紋比較，效率 _。鋸齒形螺紋牙根強度_，效率_。矩形螺紋牙根強度_，對 中性_，效率_。4M10×2-6h的公稱直徑_，螺距為_，中徑公差帶代號為_，頂 徑公差帶代號為_，6指的是_，h指的是_，旋向是_， 是_（填“外螺紋”或“內(nèi)螺紋”），是_（填“粗牙”或“細(xì)牙”）普通 螺紋，旋合長度代號為_。5G1/2是_（填“用螺紋密封”或“非螺紋密封”）的管螺紋， 是_（填“內(nèi)螺紋”或“外螺紋”）。6R1/4中的R指的是_，若是“Rc” 指的是_，若是“Rp” 指的是_。 7Tr40×14（P7）7e

20、-100的螺距是_，導(dǎo)程是_，線數(shù)是_， 7e是_，100是_。8 螺栓聯(lián)接，螺栓與被聯(lián)接件之間采用過渡配合，孔需精制，主要用于承 受橫向載荷或須精確固定被連接件相互位置的場合。9 螺旋傳動是利用 來傳遞運動和動力的一種機(jī)械傳動，主要把主動件的 運 動轉(zhuǎn)變成從動件的 運動。10螺紋千分尺中螺旋傳動機(jī)構(gòu)，螺距為0.5mm，若微分套筒旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，螺桿移動距 離為 mm；若微分套筒圓周均分50格，則每轉(zhuǎn)一格，螺桿移動 mm。二、判斷題11臺虎鉗絲杠上的螺紋為三角螺紋。 （ ）12為增強連接的緊密性，連接螺紋大多采用單線螺紋。 （ ）13Rp1/2中的1/2表示公稱直徑為1/2mm。 （ ）14細(xì)牙普通

21、螺紋比粗牙普通螺紋的自鎖性差，但細(xì)牙螺紋零件的強度削弱少，容易滑 扣。 （ ）15 螺旋傳動屬于平面?zhèn)鲃訖C(jī)構(gòu)。 （ ）16普通螺旋傳動承載能力大，傳動效率高。 （ ）17相互旋合的內(nèi)外螺紋其旋向相反。 （ ）三、選擇題18螺紋的公稱直徑是指（ ）。 A螺紋的小徑 B螺紋的中徑 C外螺紋頂徑或內(nèi)螺紋底徑 D外螺紋底徑或內(nèi)螺紋頂徑19以下是細(xì)牙普通螺紋的是（ ）。 AM20-6H BTr30×6 CG1/2 DM20×2LH20加工工藝性好、牙根強度和對中性都好的是（ ）螺紋。 A梯形 B鋸齒形 C矩形 D三角形 21（ ）螺紋廣泛用于單向受力的傳動機(jī)構(gòu)中。 A梯形 B鋸齒形

22、C矩形 D三角形 22下列屬于摩擦力防松的是( )。 A圓螺母與止動墊片 B六角開槽螺母與開口銷 C定位焊 D彈性墊圈23如圖1-6-3所示螺旋傳動屬于（ ）的螺旋傳動形式。 A螺桿轉(zhuǎn)動，螺母作直線移動 B螺母轉(zhuǎn)動，螺桿作直線移動 C螺桿固定不動，螺母回轉(zhuǎn)并作直線移動 D螺母固定不動，螺桿回轉(zhuǎn)并作 直線移動圖1-6-3圖1-6-424如圖1-6-4所示為雙線左旋螺紋，導(dǎo)程為12mm；若手柄轉(zhuǎn)180°，則螺母 。 A向右移動6mm B向左移動6mm C向左移動12mm D向右移動12mm四、計算題25圖1-6-5所示差動微調(diào)螺旋傳動機(jī)構(gòu)，若旋鈕2按圖示方向回轉(zhuǎn)2轉(zhuǎn)，試求： （1）旋鈕2相對機(jī)架移動距離和移動方向；圖1-6-5 （2）方頭螺桿1移動距離和移動方向。 26圖1-6-6所示為一差動螺旋千斤頂。上螺旋與承受載荷的托盤相連，不能旋轉(zhuǎn)；下 螺桿與底座相連，中間用套筒分別與上下螺桿組成螺旋副A和B。已知上螺桿導(dǎo) 程10mm，右旋，要求套筒向右旋轉(zhuǎn)一周時，托盤向上移動2mm，求： （1）下螺桿的螺旋方向和導(dǎo)程？ （2）套筒相對于下螺桿移動方向和位移？ （3）上螺桿相對于套筒移動方向和位移？圖1-6-6 27圖示1-6-7，已知