機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)第十二章螺旋傳動

1、機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計第十二章第十二章 螺旋傳動螺旋傳動 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 第二節(jié)第二節(jié) 滑動螺旋傳動的設(shè)計滑動螺旋傳動的設(shè)計 第三節(jié)第三節(jié) 其他螺旋傳動簡介其他螺旋傳動簡介 主要內(nèi)容利用螺桿和螺母組成的螺旋副來實(shí)現(xiàn)傳動要求利用螺桿和螺母組成的螺旋副來實(shí)現(xiàn)傳動要求將回轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橹本€運(yùn)動，并傳遞運(yùn)動或動力。將回轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橹本€運(yùn)動，并傳遞運(yùn)動或動力。結(jié)構(gòu)緊湊、傳動均勻、準(zhǔn)確、平穩(wěn)、易于自鎖等結(jié)構(gòu)緊湊、傳動均勻、準(zhǔn)確、平穩(wěn)、易于自鎖等優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)。第一節(jié) 概述一、螺旋傳動的類型和應(yīng)用一、螺旋傳動的類型和應(yīng)用 1. 螺旋傳動類型螺旋傳動類型 按照用途不同按照用途不同:傳力螺旋傳力螺旋傳導(dǎo)螺旋傳導(dǎo)螺旋調(diào)整

2、螺旋調(diào)整螺旋第一節(jié) 概述（1）傳力螺旋）傳力螺旋 （傳遞動力為主）（傳遞動力為主）特點(diǎn)：特點(diǎn)： 低速低速 間歇工作間歇工作 傳遞軸向力大傳遞軸向力大 自鎖自鎖應(yīng)用：舉重器應(yīng)用：舉重器 螺旋千斤頂螺旋千斤頂 螺旋壓力機(jī)螺旋壓力機(jī)第一節(jié) 概述（2）傳導(dǎo)螺旋）傳導(dǎo)螺旋（傳遞運(yùn)動為主）（傳遞運(yùn)動為主） 應(yīng)用：機(jī)床進(jìn)給絲杠應(yīng)用：機(jī)床進(jìn)給絲杠特點(diǎn)：特點(diǎn)： 速度高速度高 連續(xù)工作、連續(xù)工作、 精度高精度高第一節(jié) 概述（3）調(diào)整螺旋）調(diào)整螺旋 （調(diào)整并固定零件間的相對位置（調(diào)整并固定零件間的相對位置 ）特點(diǎn)：受力較小且不經(jīng)常轉(zhuǎn)動特點(diǎn)：受力較小且不經(jīng)常轉(zhuǎn)動 應(yīng)用：帶傳動張緊裝置、機(jī)床卡盤、軋鋼機(jī)軋應(yīng)用：帶傳動張

3、緊裝置、機(jī)床卡盤、軋鋼機(jī)軋輥下壓螺旋。輥下壓螺旋。第一節(jié) 概述按摩擦性質(zhì)的不同，螺旋傳動又可分為按摩擦性質(zhì)的不同，螺旋傳動又可分為 滑動摩擦螺旋傳動滑動摩擦螺旋傳動（簡稱滑動螺旋）（簡稱滑動螺旋） 滾動摩擦螺旋傳動滾動摩擦螺旋傳動（簡稱滾動螺旋（簡稱滾動螺旋/滾珠絲杠）滾珠絲杠） 靜壓滑動摩擦螺旋傳動靜壓滑動摩擦螺旋傳動（簡稱靜壓螺旋）。（簡稱靜壓螺旋）。第一節(jié) 概述（1）滑動螺旋）滑動螺旋優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡單、傳動比大，承載能力高，加工優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡單、傳動比大，承載能力高，加工 方便、傳動平穩(wěn)、工作可靠、易于自鎖。方便、傳動平穩(wěn)、工作可靠、易于自鎖。第一節(jié) 概述缺點(diǎn)：低速或進(jìn)行運(yùn)動微調(diào)時可能出現(xiàn)爬

4、行現(xiàn)象；缺點(diǎn)：低速或進(jìn)行運(yùn)動微調(diào)時可能出現(xiàn)爬行現(xiàn)象； 摩擦阻力大，傳動效率低（一般為摩擦阻力大，傳動效率低（一般為3060）；）； 螺紋間有側(cè)向間隙，反向時有空行程；螺紋間有側(cè)向間隙，反向時有空行程； 磨損較大磨損較大 應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于機(jī)床的進(jìn)給、分度、定位等機(jī)構(gòu)，應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于機(jī)床的進(jìn)給、分度、定位等機(jī)構(gòu)， 如壓力機(jī)、千斤頂?shù)膫髁β菪取Ｈ鐗毫C(jī)、千斤頂?shù)膫髁β菪取＃?）滾動螺旋）滾動螺旋第一節(jié) 概述應(yīng)用應(yīng)用: 于精密和數(shù)控機(jī)床、測試機(jī)械、儀器的傳動于精密和數(shù)控機(jī)床、測試機(jī)械、儀器的傳動 和調(diào)整螺旋，車輛、飛機(jī)上的傳動螺旋。和調(diào)整螺旋，車輛、飛機(jī)上的傳動螺旋。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難；抗

5、沖擊能力差。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難；抗沖擊能力差。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 摩擦阻力小，傳動效率高（摩擦阻力小，傳動效率高（90以上）；以上）； 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，低速時不爬行，啟動時無抖動；運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，低速時不爬行，啟動時無抖動； 經(jīng)調(diào)整和預(yù)緊可實(shí)現(xiàn)高精度定位；經(jīng)調(diào)整和預(yù)緊可實(shí)現(xiàn)高精度定位； 傳動具有可逆性，如果運(yùn)用于禁止逆轉(zhuǎn)的場傳動具有可逆性，如果運(yùn)用于禁止逆轉(zhuǎn)的場 合，需要加設(shè)防逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；合，需要加設(shè)防逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)； 使用壽命長。使用壽命長。第一節(jié) 概述（3）靜壓螺旋）靜壓螺旋優(yōu)點(diǎn)：螺桿與螺母被油膜隔開優(yōu)點(diǎn)：螺桿與螺母被油膜隔開,摩擦力小摩擦力小,效率高效率高99 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn) ，無爬行；，無爬行； 反向時

6、無空行程反向時無空行程 定位精度高；定位精度高； 磨損小，壽命長等優(yōu)點(diǎn)磨損小，壽命長等優(yōu)點(diǎn).缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造較難，供油系統(tǒng)要求高。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造較難，供油系統(tǒng)要求高。應(yīng)用：精密機(jī)床應(yīng)用：精密機(jī)床 的進(jìn)給、的進(jìn)給、 分度機(jī)構(gòu)分度機(jī)構(gòu) 傳動螺旋傳動螺旋第一節(jié) 概述 二、螺旋傳動的運(yùn)動關(guān)系二、螺旋傳動的運(yùn)動關(guān)系1. 一般螺旋機(jī)構(gòu)一般螺旋機(jī)構(gòu) 2SL (rad)角時，螺母軸向移動的位移為角時，螺母軸向移動的位移為螺桿轉(zhuǎn)螺桿轉(zhuǎn)第一節(jié) 概述導(dǎo)程2. 差動螺旋機(jī)構(gòu)差動螺旋機(jī)構(gòu)差動螺旋機(jī)構(gòu)差動螺旋機(jī)構(gòu)（A、B兩段螺旋旋向相同兩段螺旋旋向相同 ） 2)(BASSL應(yīng)用：分度機(jī)構(gòu)應(yīng)用：分度機(jī)構(gòu) 測微機(jī)構(gòu)

7、測微機(jī)構(gòu)60)(nSSvBA 鏜床微量進(jìn)給裝置鏜床微量進(jìn)給裝置第一節(jié) 概述復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)兩螺旋的旋向相反，螺母軸向移動的位移相疊加兩螺旋的旋向相反，螺母軸向移動的位移相疊加2)(BASSL60)(nSSvBA應(yīng)用：應(yīng)用： 快速靠近或快速靠近或 離開的場合。離開的場合。 如車鉤快速如車鉤快速 合攏或分開合攏或分開 裝置。裝置。第一節(jié) 概述一、結(jié)構(gòu)與材料一、結(jié)構(gòu)與材料 螺母結(jié)構(gòu)：螺母結(jié)構(gòu)： 整體螺母整體螺母 組合螺母組合螺母 剖分螺母剖分螺母 1. 滑動螺旋的結(jié)構(gòu)滑動螺旋的結(jié)構(gòu)組合螺母組合螺母 螺桿：右旋結(jié)構(gòu)，特殊情況下螺桿：右旋結(jié)構(gòu)，特殊情況下 采用左旋螺紋。采用左旋螺紋。 第二節(jié) 滑

8、動螺旋傳動的設(shè)計2. 螺桿與螺母常用材料螺桿與螺母常用材料螺桿和螺母材料應(yīng)具有螺桿和螺母材料應(yīng)具有 較高的耐磨性較高的耐磨性 足夠的強(qiáng)度足夠的強(qiáng)度 良好的工藝性。良好的工藝性。螺桿：鋼螺桿：鋼螺母：青銅、鋼或鑄鐵（尺寸較小或輕載高速傳動）螺母：青銅、鋼或鑄鐵（尺寸較小或輕載高速傳動） 第二節(jié) 滑動螺旋傳動的設(shè)計二、二、耐磨性計算耐磨性計算 phHdFPhzdFAFp22 phFPd2耐磨性計算尚無完善的計算方耐磨性計算尚無完善的計算方法，通過限制螺紋副接觸面上法，通過限制螺紋副接觸面上的壓強(qiáng)的壓強(qiáng) p 作為計算條件作為計算條件 第二節(jié) 滑動螺旋傳動的設(shè)計螺紋工作螺紋工作圈數(shù)圈數(shù),一般一般10H

9、螺母PblF/zhdd1FD1Dd2校核公式校核公式設(shè)計公式設(shè)計公式=H/d2三、螺母螺紋牙的強(qiáng)度校核三、螺母螺紋牙的強(qiáng)度校核彎曲強(qiáng)度校核公式為彎曲強(qiáng)度校核公式為 b22b362zDbFhDbhzF剪切強(qiáng)度校核公式為剪切強(qiáng)度校核公式為 DbzF第二節(jié) 滑動螺旋傳動的設(shè)計螺紋大徑螺紋大徑一圈螺紋沿螺紋大徑展開圖一圈螺紋沿螺紋大徑展開圖四、螺桿強(qiáng)度校核四、螺桿強(qiáng)度校核 23122122ca16/343dTdF)tan(2v2dFT螺桿受軸向力螺桿受軸向力F及轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)矩T的作用的作用, 第二節(jié) 滑動螺旋傳動的設(shè)計第四強(qiáng)度理論確定危險截面的計算應(yīng)力第四強(qiáng)度理論確定危險截面的計算應(yīng)力 螺紋小徑螺紋小徑五、螺桿穩(wěn)定性校核五、螺桿穩(wěn)定性校核螺桿的穩(wěn)定性條件為螺桿的穩(wěn)定性條件為SFFc第二節(jié) 滑動螺旋傳動的設(shè)計穩(wěn)定性安全系數(shù)2.55臨界載荷，與螺桿的柔度有關(guān)六、自鎖性校核六、自鎖性校核vvarctan f第二節(jié) 滑動螺旋傳動的設(shè)計一、滾動螺旋傳動簡介一、滾動螺旋傳動簡介滾動螺旋傳動是在具有圓弧形螺旋槽的螺桿和螺母滾動螺旋傳動是在具有圓弧形螺旋槽的螺桿和螺母之間連續(xù)裝填若干滾動體（多用鋼球），當(dāng)傳動工之間連續(xù)裝填若干滾動體（多用鋼球），當(dāng)傳動工作，滾動體沿螺紋滾道滾動并形成循環(huán)。作，滾動體沿螺紋滾道滾動并形成循環(huán)。內(nèi)內(nèi)循循環(huán)環(huán)外外循循環(huán)環(huán)第三節(jié) 其他螺旋傳動簡