第十二章 螺旋傳動(dòng)

第十二章螺旋傳動(dòng)第一頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日一、螺旋傳動(dòng)的類(lèi)型和應(yīng)用

螺旋傳動(dòng)是利用螺桿和螺母組成的螺旋副來(lái)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)要求的。它主要用于將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€(xiàn)運(yùn)動(dòng)將直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榛剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)均勻、準(zhǔn)確、平穩(wěn)、易于自鎖等優(yōu)點(diǎn)。1.螺旋傳動(dòng)類(lèi)型

按照用途不同，螺旋傳動(dòng)分為傳力螺旋、傳導(dǎo)螺旋和調(diào)整螺旋三種類(lèi)型。第一節(jié)概述第二頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日（2）傳導(dǎo)螺旋（傳遞運(yùn)動(dòng)為主）

（1）傳力螺旋（傳遞動(dòng)力為主）特點(diǎn)：低速、間歇工作，傳遞軸向力大、自鎖。應(yīng)用：舉重器螺旋千斤頂螺旋壓力機(jī)應(yīng)用：機(jī)床進(jìn)給絲杠特點(diǎn)：速度高、連續(xù)工作、精度高第三頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日（3）調(diào)整螺旋（調(diào)整并固定零件間的相對(duì)位置）特點(diǎn)：受力較小且不經(jīng)常轉(zhuǎn)動(dòng)

應(yīng)用：機(jī)床、儀器及測(cè)試裝置中的微調(diào)螺旋。按摩擦性質(zhì)的不同，螺旋傳動(dòng)又可分為滑動(dòng)摩擦螺旋傳動(dòng)（簡(jiǎn)稱(chēng)滑動(dòng)螺旋）、滾動(dòng)摩擦螺旋傳動(dòng)（簡(jiǎn)稱(chēng)滾動(dòng)螺旋）和靜壓滑動(dòng)摩擦螺旋傳動(dòng)（簡(jiǎn)稱(chēng)靜壓螺旋）。（1）滑動(dòng)螺旋優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單、傳動(dòng)比大，承載能力高，加工方便、傳動(dòng)平穩(wěn)、工作可靠、易于自鎖。第四頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日缺點(diǎn)：在于當(dāng)?shù)退倩蜻M(jìn)行運(yùn)動(dòng)微調(diào)時(shí)可能出現(xiàn)爬行現(xiàn)象；摩擦阻力大，傳動(dòng)效率低（一般為30％～60％）；螺紋間有側(cè)向間隙，反向時(shí)有空行程；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)，如壓力機(jī)、千斤頂?shù)膫髁β菪?。?）滾動(dòng)螺旋第五頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難；抗沖擊能力差。優(yōu)點(diǎn)：是摩擦阻力小，傳動(dòng)效率高（90％以上）；運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，低速時(shí)不爬行，啟動(dòng)時(shí)無(wú)抖動(dòng)；經(jīng)調(diào)整和預(yù)緊可實(shí)現(xiàn)高精度定位；傳動(dòng)具有可逆性，如果運(yùn)用于禁止逆轉(zhuǎn)的場(chǎng)合，需要加設(shè)防逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；使用壽命長(zhǎng)。應(yīng)用:于精密和數(shù)控機(jī)床、測(cè)試機(jī)械、儀器的傳動(dòng)和調(diào)整螺旋，車(chē)輛、飛機(jī)上的傳動(dòng)螺旋。第六頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日（3）靜壓螺旋優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)螺桿與螺母被油膜隔開(kāi)，不直接接觸。具有摩擦阻力小，傳動(dòng)效率高（達(dá)99％）；運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無(wú)爬行現(xiàn)象；傳動(dòng)具有可逆性不需要時(shí)應(yīng)加設(shè)防逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)）；反向時(shí)無(wú)空行程，定位精度高，軸向剛度大；磨損小，壽命長(zhǎng)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。應(yīng)用：精密機(jī)床的進(jìn)給、分度機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)螺旋。第七頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日

二、螺旋傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系1.一般螺旋機(jī)構(gòu)

(rad)角時(shí)，螺母軸向移動(dòng)的位移螺桿轉(zhuǎn)（mm）為2.差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)與復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)（A、B兩段螺旋旋向相同）

差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)應(yīng)用：用于分度機(jī)構(gòu)、測(cè)微機(jī)構(gòu)鏜床微量進(jìn)給裝置第八頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)兩螺旋的旋向相反，螺母軸向移動(dòng)的位移相疊加應(yīng)用：快速靠近或離開(kāi)的場(chǎng)合。如車(chē)鉤快速合攏或分開(kāi)裝置。第九頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日一、結(jié)構(gòu)與材料

第二節(jié)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)螺母結(jié)構(gòu)：整體螺母、組合螺母剖分螺母

1.滑動(dòng)螺旋的結(jié)構(gòu)組合螺母

螺桿：右旋結(jié)構(gòu)，特殊情況下采用左旋螺紋。

2.螺桿與螺母常用材料螺桿和螺母材料應(yīng)具有較高的耐磨性、足夠的強(qiáng)度和良好的工藝性。螺桿：鋼螺母：青銅、鋼或鑄鐵（尺寸較小或輕載高速傳動(dòng)）第十頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日設(shè)計(jì)公式

校核公式二、耐磨性計(jì)算耐磨性計(jì)算尚無(wú)完善的計(jì)算方法，目前是通過(guò)限制螺紋副接觸面上的壓強(qiáng)p作為計(jì)算條件。

對(duì)矩形、梯形螺紋，

對(duì)矩齒形螺紋，Φ值根據(jù)螺母的結(jié)構(gòu)選取。整體式螺母，Φ=1.2~2.5；剖分式螺母

Φ=2.5~3.5；傳動(dòng)精度高或要求壽命長(zhǎng)時(shí)，Φ=4。第十一頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日三、螺母螺紋牙的強(qiáng)度校核彎曲強(qiáng)度校核公式為

剪切強(qiáng)度校核公式為

四、螺桿強(qiáng)度校核螺桿受軸向力F及轉(zhuǎn)矩T的作用,

第十二頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日五、螺桿穩(wěn)定性校核螺桿的穩(wěn)定性條件為對(duì)于傳力螺旋??；對(duì)于傳導(dǎo)螺旋取；對(duì)于精密螺桿或水平螺桿取>4。為臨界載荷，與螺桿的柔度及材料有關(guān)。為危險(xiǎn)截面的慣性矩(mm4)，為長(zhǎng)度系數(shù),與螺桿端部結(jié)構(gòu)有關(guān)，L為螺桿最大受力長(zhǎng)度(mm)。第十三頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日的碳素鋼（如Q235、Q275）

的優(yōu)質(zhì)碳素鋼（如355、45鋼）

40時(shí)，無(wú)需進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算。

六、自鎖性校核第十四頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)其他螺旋傳動(dòng)簡(jiǎn)介一、滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)簡(jiǎn)介滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)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(dòng)體（多用鋼球），當(dāng)傳動(dòng)工作，滾動(dòng)體沿螺紋滾道滾動(dòng)并形成循環(huán)。內(nèi)循環(huán)外循環(huán)第十五頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月2