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螺旋传动.ppt

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第九章 螺旋传动,第一节 概述,第二节 滑动螺旋传动,第三节 滚珠螺旋传动,第四节 静压螺旋传动简介,第一节 概述,运动关系:,l ——螺杆(或螺母)的位移,PH——导程(螺母转一圈所走过的轴向距离),——螺杆,螺母间的相对转角,螺旋传动是利用螺杆(丝杆)和螺母来实现传动的回转运动 直线运动组成:螺杆(丝杆)、螺母两者直接接触有确定的相对运动(螺旋运动),,根据螺旋线头数:单头螺纹(n=1)——用于联接双头螺纹(n=2)——如图多线螺纹(n≥2)——用于传动,按牙型: 三角形螺纹——联接螺纹 矩形、梯形、锯齿形螺纹——传动螺纹,按位置: 内螺纹——在圆柱孔的内表面形成的螺纹 外螺纹——在圆柱的外表面形成的螺纹,根据螺旋线绕行方向: 左旋——如图 右旋——常用,补充知识:,(一)螺纹的分类,锯齿形螺纹,三角形螺纹(普通螺纹(粗牙、细牙)、管螺纹),矩形螺纹,梯形螺纹,1)大径d(D):公称直径 2)小径d1(D1) :计算强度 3)中径d2=(d+d1)/2,(二)螺纹的主要参数:,4)螺距P 5)导程S 6)线数n :S=nP,7)升角ψtanψ=nP/πd2 8)牙型角α,~~~~~~~补充知识结束~~~~~~~,螺旋传动按作用分类:,1)读数螺旋机构用于测量微量长度和传递数值反映被测物理量大小的螺旋机构,2)传动螺旋机构以传递运动为主,用于变换、传播运动和产生微量位移,调节零部之间相对位置的螺旋机构,3)传力螺旋机构一般传递的载荷较大、速度较低,螺旋传动按其接触面间的摩擦性质,可分为:,1)滑动螺旋传动,2)滚动螺旋传动,3)静压螺旋传动(流体液压),第二节 滑动螺旋传动,一、滑动螺旋传动的特点,(1)降速传动比大——转角很大,直线位移量很小,结构紧凑,(2)具有增力的作用——给主动件一个小转矩,从动件可获得大Fa,(3)能自锁——ψρ时,(4)效率低,磨损快,二、滑动螺旋传动的型式及应用,a.螺母固定,螺杆转动并移动,特点: 1)优点:精度高,结构简单,不需支承螺杆的轴承,消除了轴承误差对传动精度的影响。 2)缺点:外廓尺寸较大,几乎是工作行程的二倍。刚性较差,仅适用于行程较短的情况。,a.螺母固定,螺杆转动并移动,图9-2测微目镜示数螺旋传动,转动手轮6,螺杆3转动并移动,因而推动分划板框2移动,螺杆的移动距离即分划板的移动距离,并直接从刻度套筒4和5中读出。,b.螺杆传动、螺母移动,优点:结构紧凑,所占轴向空间略大于螺杆的工作行程,刚度较大,适用于工作行程较大的场合,精度较高。,缺点:零件较多,影响传动精度。此时螺母要限制转动综合工艺性、装调等方面的因素,一般应用较广泛,如车床的走刀机构、工具显微镜工作台的纵向传动机械等。,图9-3测量显微镜纵向测微螺旋,转动手轮1(与螺杆2固连),螺母3产生移动,通过片簧7带动工作台8移动。移动距离通过游标刻尺9及手轮1的读数鼓读出。,c.螺母转动,螺杆移动,特点:结构要求限制螺母移动和螺杆的转动,结构较为复杂,故应用较少。,d.螺杆固定 螺母又转又移,特点:结构简单、紧凑,但精度低,结构上难于实现运动的连续传递,在多数常合下使用不便,故应用较少,用作简易调整装置。,e.差动螺旋,差动螺旋传动是上述基本传动型式的组合,螺杆3左、右两段螺纹旋向相同,导程分别为Ph1和Ph2,可动螺母的移动距离,若Ph1与Ph2相差很小,l很小——微动装置,如螺杆3左右两段旋向相反:,快速移动螺旋——快速夹紧装置,螺旋副中力的关系、效率和自锁,1.矩形螺纹,已知:升角ψ ,摩擦系数f, 载荷FQ,求:A等速上升与等速下降时,水平力F的大小,沿斜面上升的效率及其自锁条件,解:①滑块上升,考虑A的平衡:,补充知识:,②滑块下降,滑块上升时输入功:,滑块上升的有效功:,滑块上升时的效率:,滑块下降时:,若 ψ ≤ ρ,则 F ≤ 0,不加支持力F,滑块在FQ的作用下不会自动下滑——自锁,滑块上升时,ψ 越大则效率越高,当ψ =45º - ρ/2时,效率最高,但升角过大加工太困难,一般 ψ 20~25º,自锁条件:ψ ≤ ρ,2、三角螺纹,相当于楔形滑块与楔形槽的作用,三角螺纹摩擦大,效率低,应用于联接的螺旋,方螺纹应用于传递运动和动力的螺旋,——当量摩擦系数,力的关系:,自锁条件: ψ ≤ ρ',效 率:,~~~~~~~补充知识结束~~~~~~~,,,三、滑动螺旋传动的计算(略),失效形式——螺纹的磨损,螺杆变形,螺杆、螺纹牙的断裂,计算——耐磨性、刚度、稳定性、强度,(一)耐磨性计算——螺杆的直径和螺母高度,Fa——轴向载荷,d2——螺纹中径,P——螺距,h——螺纹工作高度 h=0.5P 梯、矩形螺纹,H——螺母高度,考虑螺纹间载荷分布不均,螺
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