螺紋連接及螺旋傳動

1、 6.1概述概述 n功能功能通過螺桿與螺母的相對運動，將通過螺桿與螺母的相對運動，將旋轉(zhuǎn)運旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動動變?yōu)橹本€運動，用以實現(xiàn)，用以實現(xiàn)測量測量、調(diào)整調(diào)整以及以及傳傳遞運動遞運動。n分類分類根據(jù)使用的目的分為根據(jù)使用的目的分為(1)(1)示數(shù)螺旋傳動示數(shù)螺旋傳動 (2)(2)傳力螺旋傳動傳力螺旋傳動 (3)(3)一般傳動螺旋一般傳動螺旋 螺旋傳動螺旋傳動 示數(shù)螺旋傳動示數(shù)螺旋傳動傳力螺旋傳動傳力螺旋傳動一般傳動螺旋一般傳動螺旋62 螺旋傳動的主要形式如用一個三角形K沿螺旋線運動并使K平面始終通過圓柱體軸線YY-這樣就構成了三角形螺紋。同樣改變平面圖形K，可得到矩形、梯形、鋸齒形、管螺紋

2、也可以設想底邊為 一、螺紋的形成d按牙型: 三角形螺紋、管螺紋 聯(lián)接螺紋 矩形、梯形、鋸齒形螺紋傳動螺紋按位置： 內(nèi)螺紋在圓柱孔的內(nèi)表面形成的螺紋 外螺紋在圓柱孔的外表面形成的螺紋三角形螺紋： 粗牙螺紋用于緊固件 細牙螺紋同樣的公稱直徑下，螺距最小，自鎖性好，適于薄壁細小零件和沖擊變載等根據(jù)螺旋線繞行方向： 左旋如圖 右旋常用根據(jù)螺旋線頭數(shù)： 單頭螺紋（n=1）用于聯(lián)接 雙頭螺紋（n=2）如圖 多線螺紋（n2）用于傳動二、螺紋的類型鋸齒形螺紋三角形螺紋矩形螺紋梯形螺紋1）外徑（大徑）d（D）與外螺紋牙頂相重合的假想圓柱 面直徑，亦稱公稱直徑2）內(nèi)徑（小徑）d1(D1) 與外螺紋牙底相重合的假想

3、圓柱 面直徑3）中徑d2 在軸向剖面內(nèi)牙厚與牙間寬相等處的假想圓柱 面的直徑，d20.5(d+d1)三、螺紋的主要參數(shù)4）螺 距 P 相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線上對應兩點間 的軸向距離5）導程（S）同一螺旋線上相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線 上的對應兩點間的軸向距離6）線 數(shù) n 螺紋螺旋線數(shù)目，一般為便于制造n4 螺距、導程、線數(shù)之間關系：L=nP 7）螺旋升角中徑圓柱面上螺旋線的切線與垂直于螺旋 線軸線的平面的夾角8）牙型角 螺紋軸向平面內(nèi)螺紋牙型兩側邊的夾角9）牙型斜角螺紋牙的側邊與螺紋軸線垂直平面的夾角22/dnParctgdarctgL二、螺紋的運動形式及特點二、螺紋的運動形式及特點nl

4、螺桿(或螺母)的位移；nt螺距；nn螺旋線頭數(shù)； n 螺桿和螺母間的相對轉(zhuǎn)角。22ntsl二、螺紋的運動形式及特點二、螺紋的運動形式及特點n螺母固定，螺桿轉(zhuǎn)動并移動(a)。 n螺桿轉(zhuǎn)動，螺母移動(b)。n螺母轉(zhuǎn)動，螺桿移動(c)n螺桿固定，螺母轉(zhuǎn)動并移動(d)。 螺母固定，螺桿轉(zhuǎn)動并移動螺母固定，螺桿轉(zhuǎn)動并移動螺桿轉(zhuǎn)動，螺母移動螺桿轉(zhuǎn)動，螺母移動差動螺旋傳動差動螺旋傳動n當當 、 相差很小時，相差很小時，L L很小。差動螺旋可用于各種很小。差動螺旋可用于各種測微及微動裝置中。測微及微動裝置中。 )(21ttkL1t2t差動螺旋微位移機構差動螺旋微位移機構差動螺旋傳動差動螺旋傳動n當左、右兩段螺

5、紋的當左、右兩段螺紋的旋向相反旋向相反，若螺桿轉(zhuǎn)動，若螺桿轉(zhuǎn)動K K轉(zhuǎn)時，可動螺轉(zhuǎn)時，可動螺母母2 2的移動距離為：的移動距離為： n差動螺旋變成差動螺旋變成快速移動螺旋快速移動螺旋，即螺母，即螺母2 2相對于螺母相對于螺母1 1快速靠快速靠近或離開。螺旋裝置用于要求夾緊的夾具或鎖緊裝置中。近或離開。螺旋裝置用于要求夾緊的夾具或鎖緊裝置中。)(21ttkL螺旋傳動的特點螺旋傳動的特點n降速傳動比大降速傳動比大。 n傳動精度高傳動精度高。 n具有自鎖性能具有自鎖性能。 n軸向牽引力軸向牽引力( (或壓力或壓力) )大。大。 n效率低、磨損快效率低、磨損快。 三、螺紋基本參數(shù)確定三、螺紋基本參數(shù)確

6、定1.1.螺紋牙形及半角螺紋牙形及半角矩形螺紋牙形半角矩形螺紋牙形半角三角形螺紋牙形半角三角形螺紋牙形半角 梯形螺紋牙形半角梯形螺紋牙形半角 0 301530cosff三、螺紋基本參數(shù)確定三、螺紋基本參數(shù)確定2.螺距螺距三、螺紋基本參數(shù)確定三、螺紋基本參數(shù)確定3.螺紋線數(shù)、螺紋升角及旋向螺紋線數(shù)、螺紋升角及旋向螺桿上螺紋部分的長度螺桿上螺紋部分的長度l l應保證必需的工作行程應保證必需的工作行程nH H螺母長度螺母長度n 行程長度行程長度 llHl63 螺紋聯(lián)接的類型及螺紋聯(lián)接件 一、螺紋聯(lián)接主要類型1、螺栓聯(lián)接a) 普通螺栓聯(lián)接被聯(lián)接件不太厚，螺桿帶釘頭，通孔不帶螺紋，螺桿穿過通孔與螺母配合

7、使用。裝配后孔與桿間有間隙，并在工作中不許消失，結構簡單，裝拆方便，可多個裝拆，應用較廣。b) 精密螺栓聯(lián)接裝配后無間隙，主要承受橫向載荷，也可作定位用，采用基孔制配合鉸制孔螺栓聯(lián)接2、雙頭螺栓聯(lián)接螺桿兩端無釘頭，但均有螺紋，裝配時一端旋入被聯(lián)接件，另一端配以螺母。適于常拆卸而被聯(lián)接件之一較厚時。折裝時只需拆螺母，而不將雙頭螺栓從被聯(lián)接件中擰出。3、螺釘聯(lián)接適于被聯(lián)接件之一較厚（上帶螺紋孔），不需經(jīng)常裝拆，一端有螺釘頭，不需螺母，適于受載較小情況特殊聯(lián)接：地腳螺栓聯(lián)接 , 吊環(huán)螺釘聯(lián)接4、緊定螺釘聯(lián)接擰入后，利用桿末端頂住另一零件表面或旋入零件相應的缺口中以固定零件的相對位置?？蓚鬟f不大的軸向

8、力或扭矩。二、螺紋聯(lián)接件 2）雙頭螺柱兩端帶螺紋 A型有退刀槽 B型無退刀槽1）螺栓 普通螺栓 六角頭，小六角頭，標準六角頭，大六角頭, 內(nèi)六角 鉸制孔螺栓螺紋部分直徑較小螺母4）緊定螺釘 錐 端適于零件表面硬度較低不常拆卸常合 平 端接觸面積大、不傷零件表面，用于頂緊硬度較大的平面，適于經(jīng)常拆卸 圓柱端壓入軸上凹抗中，適于緊定空心軸上零件的位置輕材料和金屬薄板3）螺釘 與螺栓區(qū)別要求螺紋部分直徑較粗;要求全螺紋6）螺母 六角螺母：標準，扁，厚 5）自攻螺釘由螺釘攻出螺紋圓螺母+止退墊圈帶有缺口，應用時帶翅墊圈內(nèi)舌嵌入軸槽中，外舌嵌入圓螺母的槽內(nèi)，螺母即被鎖緊7）墊圈64 螺紋聯(lián)接的預緊和防松

9、 一、預緊預緊目的保持正常工作。如汽缸螺栓聯(lián)接，有緊密性要求，防漏氣，接觸面積要大，靠摩擦力工作，增大剛性等。增大剛性增加聯(lián)接剛度、緊密性和提高防松能力預緊力QP預先軸向作用力（拉力）螺紋聯(lián)接：松聯(lián)接在裝配時不擰緊，只存受外載時才受到力的作用 緊聯(lián)接在裝配時需擰緊，即在承載時，已預先受力，預緊力QP預緊過緊擰緊力QP過大，螺桿靜載荷增大、降低本身強度 過松擰緊力QP過小，工作不可靠 扳手擰緊力矩T=FHL, 擰緊時螺母：T=T1+T2T擰緊力矩 T1螺紋摩擦阻力矩 T2螺母端環(huán)形面與被聯(lián)接件間的摩擦力矩FH作用于手柄上的力，L力臂2)(21dtgQTvP)(31202130312dDdDQfT

10、pc )(32)(21 20213031221dDdDftgdQTTTcvp)(32)(21202130212dDdDdftgddKcvdKQTP 一般 K=0.10.3 擰緊力矩系數(shù)由于直徑過小的螺栓，容易在擰緊時過載拉斷，所以對于重要的聯(lián)接不宜小于M10M14預緊力QP的控制：測力矩板手測出預緊力矩，如左圖定力矩板手達到固定的擰緊力矩T時，彈簧受壓將自動打滑，如右圖測量預緊前后螺栓伸長量精度較高 二、螺紋防松 1、防松目的實際工作中，外載荷有振動、變化、材料高溫蠕變等會造成摩擦力減少，螺紋副中正壓力在某一瞬間消失、摩擦力為零，從而使螺紋聯(lián)接松動，如經(jīng)反復作用，螺紋聯(lián)接就會松馳而失效。因此，必須進行防松，否則會影響正常工作，造成事故 2、防松原理消除（或限制）螺紋副之間的相對運動，或增大相對運動的難度。3、防松辦法及措施 1）摩擦防松 雙螺母、彈簧墊圈、尼龍墊圈、自鎖螺母等 彈簧墊圈自鎖螺母螺母一端做成非圓形收口或開峰后徑面收口，螺母擰緊后收口漲開，利用收口的彈力使旋合螺紋間壓緊2）機械防松： 開槽螺母與開口銷，圓螺母與止動墊圈，彈簧墊片，軸用帶翅墊片，止動墊片，串聯(lián)鋼絲等3）永久防松：端鉚、沖點、點焊4）化學防松粘合 開槽螺母與開口銷圓螺母與止動墊圈串聯(lián)鋼絲1、矩形螺紋、矩形螺紋（1） 上升時上升時載荷為FQ，驅(qū)動力矩為