第2章4节-螺旋机构
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第二章机床的运动分析
二、辅助运动
1．各种空行程运动 2、切入运动 3．分度运动 4．操纵和控制运动
操纵和控制运动包 括起动、停止、变 速、换向、部件与 工件的夹紧、松开、 转位以及自动换刀、 自动测量、自动补 偿等。
三、主运动和进给运动
• 主运动 主运动是产生切削的运动。主运动可能是 简单的成形运动，也可能是复合的成形运 动。
精品课件！
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第二章结束
谢谢
应当指出，被形 成的表面形状，不仅取 决于刀刃形状及表面形 成方法，而且还取决于 发生线的原始位置。
第二章 机床的运动分析
§1 工件的加工表面及其形成方法 §2 机床的运动 §3 机床的传动联系和传动原理图 §4 机床常用传动机构 §5 机床运动的调整
一、表面成形运动
• 表面成形运动(简称成形运动)是保证得到 工件要求的表面形状的运动。
• 进给运动 进给运动是维持切削得以继续的运动。进 给运动可是简单运动，也可是复合运动。
• 对旋转主运动，其主轴转速的单位以r/min 表示；对直线往复主运动，其直线往复速 度的单位以双行程/min表示。
• 进给运动速度的单位用下列方法表示： mm/r，如车床、钻床、镗床等； mm/min，如铣床等； mm/双行程，如刨床等。
• 机床传动原理图的画法：
1).(画出工件、刀具示意图及其运动)； 2).画出主轴、刀架、丝杆螺母； 3).画出运动源（电动机）； 4).画出该机床上的特殊机构符号，如iv、if等； 5).用虚线代表传动比不变的传动链，把它们之间
关联的部分联接起来。 其它的中间传动件则一概不画，这样就得到
了一幅简洁明了的图形，这种图形表示了机床传 动最基本的特征。
1、成形运动的种类
• 简单成形运动 • 复合成形运动
螺旋机构PPT课件
22
螺旋机构的特点
•具有大的减速比 •具有大的力的增益
i d2 cot
s
• 反行程可以自锁
• 传动平稳，噪声小，工作可靠
• 各种不同螺旋机构的机械效率差别很大
23
24
2019/10/17
线数n——螺纹的螺旋线数目
s np p s
arctan s arctan np
d2
d2
6
§ 3—2 螺旋副中的摩擦、效率 及自锁条件
一、矩形螺旋副
二、非矩形螺旋副
7
F=FWtan(λ+φ )
一、矩形螺旋副 φ = arctanf
正行程 (拧紧螺母)
η
W2 W1
FW s 2π T
tanλ tan（λ φ
）
T
d2 2
F
d2 2
FWtan(λ+φ)
λ
η
φ
η
8
反行程 (放松螺母) F ' FW tan
T'
d2 2
F'
d2 2
FW
tan
自锁条件
λ≤φ
9
二、非矩形螺旋副
FN12 FW
F12 fFN12 fFW
FN12
FW
COS
17
传导螺旋
这种机构用以传递运动，它要求具 有较高的传动精度或工作速度，且能在较 长时间内连续工作。对于要求传动精度高 的，常采用单线螺旋，而对于要求传动效 率高的，则采用升角较大的多线螺旋。
车 床 进 给 螺 旋
18
调整螺旋
差动螺旋机构
螺旋机构的特点
•具有大的减速比 •具有大的力的增益
i d2 cot
s
• 反行程可以自锁
• 传动平稳，噪声小，工作可靠
• 各种不同螺旋机构的机械效率差别很大
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线数n——螺纹的螺旋线数目
s np p s
arctan s arctan np
d2
d2
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§ 3—2 螺旋副中的摩擦、效率 及自锁条件
一、矩形螺旋副
二、非矩形螺旋副
7
F=FWtan(λ+φ )
一、矩形螺旋副 φ = arctanf
正行程 (拧紧螺母)
η
W2 W1
FW s 2π T
tanλ tan（λ φ
）
T
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F
d2 2
FWtan(λ+φ)
λ
η
φ
η
8
反行程 (放松螺母) F ' FW tan
T'
d2 2
F'
d2 2
FW
tan
自锁条件
λ≤φ
9
二、非矩形螺旋副
FN12 FW
F12 fFN12 fFW
FN12
FW
COS
17
传导螺旋
这种机构用以传递运动，它要求具 有较高的传动精度或工作速度，且能在较 长时间内连续工作。对于要求传动精度高 的，常采用单线螺旋，而对于要求传动效 率高的，则采用升角较大的多线螺旋。
车 床 进 给 螺 旋
18
调整螺旋
差动螺旋机构
第2章4节-螺旋机构
从动的直线移动不平稳
（3）螺杆回转螺母作直线运动
轴向移动平稳
（4）螺母回转螺杆作直线运动
输纸机构后吹风的调节
轴向移动平稳
2、螺杆与螺母相对移动距离:
L=Ph * Z
其中：Ph——螺母的导程 ； Z——螺杆转过的圈数
例1：一单螺旋机构中，螺距为2mm，线数为2，螺杆转过 1/100圈，问螺母与螺杆间移动的距离为多少？
螺旋传动的特点
• 结构简单﹐传动平稳﹐无噪音
• 摩擦磨损大，效率较低
– 螺纹失效
螺旋传动的分类
•
– – –
按用途
传力螺旋 传导螺旋 调整螺旋
夹紧装置
传力螺旋
千斤顶
压纸机
千斤顶
– 传力螺旋
• 能以较小的转矩获 得很大轴向力
– 滑动摩擦螺旋 – 螺母转动，螺杆直 线移动
– 应用
千斤顶
传导螺旋
小 型 车 床
齿 轮 实 验 仪
调整螺旋
收音机的调整螺旋
微调螺旋
螺旋测微器
三、螺旋机构的螺纹
螺纹的类型
按螺纹截面形状分：三角形、矩形、梯形、锯齿形等
矩形
梯形
锯齿形
三角形
螺纹的牙型
（一）螺纹的五要素
1.牙型（螺纹截面形状） 三角形 ——多用于连接
梯形 矩形 锯齿形 三角形螺纹
——多用于传动
单线
螺旋传动的特点
• 能够实现自锁
– 适用于垂直举起重物的机构 – 自锁压纸机
螺旋传动的特点
• 能够实现自锁
– 对于水平推力的运动机构也能在任意位置得到精确定位 – 如水平运动的机床工作台进给机构 – 夹紧装置
螺旋传动的特点
第五章___其他常用机构——螺旋机构、棘轮机构、槽轮机构、不完全齿机构的结构、工作原理、特点及其使用等
期性间歇运动的机构，棘轮机构与槽轮机构是机械中
最常用的间歇运动机构。 此外，在现代机械中，还广泛应用着利用液、气、 声、光、电、磁等工作原理的机构，它们统称为广义 机构。
第二节 螺旋机构
螺旋机构是由螺杆、螺母和机架组成（一般把螺杆和螺母之 一作成机架），其主要功用是将旋转运动变换成直线运动，并同
时传递运动和动力，是机械设备和仪表中广泛应用的一种传动机
2）小径（ d 1 、D1 ）螺纹的最小直径，螺纹强度计算时最危
险的截面直径。 3）中径（ d2、D2 ）介于大、小径圆柱体之间、螺纹的牙厚
与牙间宽相等的假想圆柱体直径。它是确定螺纹几何参数和配合
性质的直径。 4）线数n 螺纹的螺旋线数目，也称头数，可分为单线、双线、 三线等。 5）螺距P 相邻两牙在中径上对应点间的轴向距离。 6）导程L 同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应点间的轴 向距离。L=nP
7）螺旋升角ψ 中径圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线
平面之间的夹角。
8）牙形角α 在轴向平面内螺纹牙形两侧边的夹角。
常用的牙形有：三角形、矩形、梯形和锯齿形。
二、螺旋机构的传动效率与自锁 1、传动效率
讲解书中公式
2、自锁条件 螺纹副被拧紧后，如不加反向外力矩，则不论轴向载荷多大，
也不会自动松开，此现象称为螺纹副的自锁性能。其自锁条件：
构。 螺杆与螺母组成低副，粗看似乎有转动和移动两个自由度， 但转动与移动之间存在必然联系，故它仍只能视为一个自由度。 按运动和受力情况分：传递运动、传递动力和调整三种。 按螺旋副的摩擦性质分：滑动螺旋机构、滚动螺旋机构和静 压螺旋机构三种。
优点：结构简单、工作连续平稳、传动比大、承载能力强、
传递运动准确、易实现自锁。 缺点：摩擦损耗大、传动效率低。随着滚珠螺纹的出现，这 些缺点已得到很大改善。
机械基础第二章螺旋传动
序 准备知识
3）矩形螺纹
牙型角为0º ，适于作传动螺纹。
序 准备知识
4）锯齿型螺纹 两侧牙型角分别为3º 和30º 的一侧用来承受 ，3º 载荷,可得到较高效率；30º 一侧用来增加牙根强 度,适用于单向受载的传动螺纹。
三角形螺纹
（用于联接） ◇按牙形分
普通螺纹 管螺纹
粗牙
细牙 圆柱管螺纹
圆锥管螺纹
2
序 准备知识
1）三角形螺纹（普通螺 纹） 牙型角为60º，可 以分为粗牙和细牙，粗 牙用于一般联接；与粗 牙螺纹相比，细牙由于 在相同公称直径时，螺 距小，螺纹深度浅，导 程和升角也小，自锁性 能好，宜用于薄壁零件 和微调装置。
序 准备知识
2）梯形螺纹 牙型角为30º ，是应用最为广泛的传动螺纹。
v nP h
式中
v ──螺杆(或螺母)的移动速度，
mm/min； n ──转速，r/min。
三、差动螺旋传动
1．差动螺旋传动原理
2．差动螺旋传动的移动距离和方向的确定 （1） 螺杆上两螺纹旋向相同时，活动螺母移动距离减 小。当机架上固定螺母的导程大于活动螺母的导程时，活 动螺母移动方向与螺杆移动方向相同；当机架上固定螺母 的导程小于活动螺母的导程时，活动螺母移动方向与螺杆 移动方向相反；当两螺纹的导程相等时，活动螺母不动 （移动距离为零）。 （2） 螺杆上两螺纹旋向相反时，活动螺母移动距离增 大。活动螺母移动方向与螺杆移动方向相同。 （3） 在判定差动螺旋传动中活动螺母的移动方向时， 应先确定螺杆的移动方向。
二、普通螺旋传动 由构件螺杆和螺母组成的简单螺旋副实现的传动是普通螺 旋传动。 1．普通螺旋传动的应用形式 （1） 螺母固定不动，螺杆回转并作直线运动
中职机械类专业机械基础(劳动版第四版)教案：第二章 螺纹传动
第二章螺纹传动（5课时）教学目标1、了解螺纹类型、特点及应用2、理解普通螺纹的主要参数，掌握标记方法3、掌握螺旋传动的应用形式教学重点难点1、普通螺纹的主要参数及标记方法2、差动螺旋传动原理及计算第一节螺纹的种类和应用【导入】大家肯定不会对螺纹感到陌生，螺纹是在生活中经常看到的，但螺纹是不是只有咱们看到的这一种呢？如果不是它还有什么样的？又是怎么分的呢？这就是今天要跟大家讲的内容。
螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动的。
【新授】一、按螺纹牙型的不同分类1.三角形螺纹：又称普通螺纹，牙型为三角形，分为粗牙和细牙两种，广泛用于各种紧固连接。
粗牙的应用最广，细牙的使用于薄壁零件的连接和微调机构的调整。
2.矩形螺纹：牙型为矩形，传动效率高，用于螺旋传动。
但牙根强度低，精加工困难，还未标准化已逐渐被梯形螺纹代替3.梯形螺纹：牙型是梯形，牙根强度较高，易加工。
广泛用于螺旋传动。
4.锯齿型螺纹：牙型是锯齿形，牙根强度较高，用于单向螺旋传动。
二、按螺旋线方向分类及应用根据螺旋线方向不同，螺纹分为左旋螺纹和右旋螺纹。
螺旋线方向的判别：方法一：右旋螺纹：顺时针旋入的螺纹（或右边高），应用广泛。
左旋螺纹：逆时针旋入的螺纹（或左边高）。
方法二：用右手来判定：伸出右手，手心对着自己，四指与轴线平行，看螺纹的倾斜方向是否与大拇指的指向一致，一致就为右旋螺纹，不一致就为左旋螺纹。
三、按螺旋线的线数分类及其应用根据螺旋线的线数（头数），分为单线螺纹、双线螺纹和多线螺纹。
单线螺纹：沿一条螺旋线所形成的螺纹，多用于螺纹连接。
多线（双线）螺纹：沿两条或两条以上在轴向等距分布的螺旋线所形成的螺纹，多用于螺旋传动。
四、按螺旋线形成的表面分类根据螺旋线形成的表面，分为内螺纹和外螺纹。
第二节普通螺纹的主要参数【导入】上节课讲了那么多的螺纹，它们在加工的时候肯定要根据不同的尺寸加工，那么应该知道哪些尺寸呢？我们叫这些尺寸为螺纹的参数。
机械基础 第二章 螺旋传动 教学
拇指的指向就是主动件（或从动件）的移动方向；如果属
于第二种情况则大拇指的反方向即为主动件（或从动件）
的移动方向。
精品课件
一、普通螺旋传动
1）、螺母（螺杆）不动，螺杆（螺母）回转并移动 判定方法： 手握拳，四指指向与螺杆（螺母）回转方向相同，大 拇指竖直，则大拇指指向即为主动件螺杆（螺母）的 移动方向。
精品课件
一、按螺纹牙型分类及其应用
2、梯形螺纹 1）、牙型：梯形（牙型角:30°） 2）、应用：广泛
精品课件
一、按螺纹牙型分类及其应用
3、矩形螺纹 1）、牙型：矩形（牙型角为0º） 2）、应用：螺旋传动（现逐渐被梯形螺纹代替）。
精品课件
一、按螺纹牙型分类及其应用
4、锯齿型螺纹 1）、牙型：锯齿形（两侧牙型角分别为3º和30º）
§2－3 螺纹的代号标注
管螺纹的代号标注说明
1．管螺纹尺寸代号不再称作公称直径，也不是螺纹
本身的任何直径尺寸，只是一个无单位的代号。
2．管螺纹为英制细牙螺纹，其公称直径近似为管子
的内孔直径，以英寸为单位。
3．右旋螺纹不标注旋向代号，左旋螺纹则用LH表示。
4．非螺纹密封管螺纹的外螺纹的公差等级有A、B两
精品课件
§2－3 螺纹的代号标注
管螺纹
非螺纹密封
特征代号
G
螺 纹密 封
Rc：圆锥内螺纹 Rp：圆柱内螺纹
R：圆锥外螺纹
标注示例
G1A — LH
1：尺寸代号
A：外螺纹公差 等级代号 LH：左旋
Rc2 — LH 2：尺寸代号 LH：左旋
Rp2 2：尺寸代号
R2 — LH 2：尺寸代号 LH：左旋
精品课件
第二章 螺旋传动
《汽车机械基础》第二章 常用机构
从动件运动规律，反映的是从动件位移或角位移与凸轮转角 之间的函数关系，这种函数关系可以用线图表示，也可以用运 动方程表示，还可以用表格表示。
（1）等速运动规律
（2）等加速等减速运动规律
（3）简谐运动规律
四、凸轮轮廓设计
1.反转法原理
凸轮机构工作时，通常凸轮是运动的。用图解法绘制凸轮 轮廓曲线时，却需要凸轮与图面相对静止。
一、 概述
凸轮机构主要由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成。从动 件与凸轮轮廓为高副接触。
凸轮机构的优点为：只需设计适当的凸轮轮廓，便可使从动件 得到所需的运动规律，并且结构简单、紧凑、设计方便。
它的缺点是：凸轮轮廓与从动件之间为点接触或线接触，易于 磨损，高精度凸轮机构制造也比较困难。
二、 凸轮机构的分类
（1）按其用途可分为：
①传力螺旋 ②传动螺旋 ③调整螺旋
（2）按摩擦性质可分为
①滑动螺旋：螺旋副作相对运动时产生滑动摩擦的螺旋。 ②滚动螺旋：螺旋副作相对运动时产生滚动摩擦的螺旋。 ③静压螺旋：将静压原理应用于螺旋传动中。
二、滑动螺旋机构
滑动螺旋结构比较简单，螺母和螺杆的啮合是连续的，工 作平稳，易于自锁，这对起重设备，调节装置等很有意义。 但螺纹之间摩擦大、磨损大、效率低（一般在0.25～0.70之 间，自锁时效率小于50%）；
一、 棘轮机构
1．工作原理：
2．棘轮机构的分类：
3．棘轮机构的特点与应用
棘轮机构结构简单、易于制造、运动可靠，改变棘轮转 角方便(如改变摇杆的摆角)，可实现“超越运动’’(原动件 不动而从动件继续运动的现象叫超越运动)。但棘轮机构工作 时存在较大的冲击与噪声，运动精度不高，所以常用在传力 不大、转速不高的场合下以实现步进运动、分度、超越运动 和制动等要求。
（1）等速运动规律
（2）等加速等减速运动规律
（3）简谐运动规律
四、凸轮轮廓设计
1.反转法原理
凸轮机构工作时，通常凸轮是运动的。用图解法绘制凸轮 轮廓曲线时，却需要凸轮与图面相对静止。
一、 概述
凸轮机构主要由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成。从动 件与凸轮轮廓为高副接触。
凸轮机构的优点为：只需设计适当的凸轮轮廓，便可使从动件 得到所需的运动规律，并且结构简单、紧凑、设计方便。
它的缺点是：凸轮轮廓与从动件之间为点接触或线接触，易于 磨损，高精度凸轮机构制造也比较困难。
二、 凸轮机构的分类
（1）按其用途可分为：
①传力螺旋 ②传动螺旋 ③调整螺旋
（2）按摩擦性质可分为
①滑动螺旋：螺旋副作相对运动时产生滑动摩擦的螺旋。 ②滚动螺旋：螺旋副作相对运动时产生滚动摩擦的螺旋。 ③静压螺旋：将静压原理应用于螺旋传动中。
二、滑动螺旋机构
滑动螺旋结构比较简单，螺母和螺杆的啮合是连续的，工 作平稳，易于自锁，这对起重设备，调节装置等很有意义。 但螺纹之间摩擦大、磨损大、效率低（一般在0.25～0.70之 间，自锁时效率小于50%）；
一、 棘轮机构
1．工作原理：
2．棘轮机构的分类：
3．棘轮机构的特点与应用
棘轮机构结构简单、易于制造、运动可靠，改变棘轮转 角方便(如改变摇杆的摆角)，可实现“超越运动’’(原动件 不动而从动件继续运动的现象叫超越运动)。但棘轮机构工作 时存在较大的冲击与噪声，运动精度不高，所以常用在传力 不大、转速不高的场合下以实现步进运动、分度、超越运动 和制动等要求。
第2章 螺旋传动
三角形螺纹各部分名称
2.1.4 螺纹的代号与标记
1．普通螺纹 螺纹代号由特征代号和尺寸代号组成。粗牙普通螺纹用字母M与公称直 径表示；细牙普通螺纹用字母M与公称直径×螺距表示。当螺纹为左旋时， 在代号之后加“左”字。 【例5.1】M40——表示公称直径为40毫米的粗牙普通螺纹。 螺纹完整的标记是由螺纹代号、螺纹公差带代号和螺纹旋合长度代号组 成。 螺纹公差带代号，包括中径公差带代号与顶径公差带代号。公差带代号 是由表示其公差等级数字和表示公差带位置的字母所组成。标准规定内螺 纹有G、H两种基本偏差代号，外螺纹规定了g、h、e、f四种。如6H、6g 等“6”为公差等级数字，“H”或“g”为基本偏差代号。 公差带代号标注在螺纹代号之后，中间用“—”分开。如果螺纹的中径 公差带代号与顶径公差带代号不同，则分别标注，前者表示中径公差带， 后者表示顶径公差带；如果中径与顶径公差带代号相同，则只要标注一个 代号即可。
梯形螺纹
传 动 螺 纹
锯齿形螺纹
矩形螺纹
2．1．3
普通螺纹的主要参数
普通螺纹主要参数有8个，即大径、小径、中径、螺距、线数、导程、 牙型角和螺纹升角。对标准螺纹来说，只要知道大径、线数、螺距和牙型 角就可以了，而其他参数，可通过计算或查表得出。 1．大径（D，d） 大径是指与外螺纹牙顶（或内螺纹牙底）相重合的假想圆柱面的直径。 内螺纹用D表示，外螺纹用d表示，标准中将螺纹大径的基本尺寸定为公称 直径，是代表螺纹尺寸的直径。 2．小径（D1，d1） 小径是指与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱面的直径。内螺 纹用D1表示，外螺纹用d1表示。 3．中径（D2，d2) 中径是一个假想圆柱的直径。该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度 相等的地方，假想圆柱称为中径圆柱。内螺纹用D2表示，外螺纹用d2表示。 4．螺距（P） 螺距是相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。用P表示。 5．线数（z） 线数是指一个螺纹零件的螺旋线数目。用z表示。
第二章 连杆机构(第二版)
2.2 平面连杆机构的基本结构与分类
一、平面四杆机构的基本结构
由N个构件组成的平面连杆机构称为平面N杆机构。
例如，平面四杆机构、平面六杆机构等等。 平面多杆机构：四杆以上的平面连杆机构。
基本术语：
连架杆：用低副与机架相联接的构件。 曲柄：相对机架作整周回转的连架杆。
连杆
摇杆：相对于机架不能作整周回转的连架杆。
在生产实际中，驱动机械的原动机(电动机、内燃机)一般都是作整 周转动的，要求机构的主动件也能作整周转动，即主动件为曲柄，需要 研究曲柄存在的条件。
影响平面铰链四杆机构中曲柄的因素： 1)构成四杆运动链的各构件长度； 2)运动链中选取的机架与其它构件的相对位置。
铰链四杆机构具有整转副存在的条件
铰链四杆机构具有整转副条件：
3）连杆机构的构件可以做得较长，故可实现较大空间范围的运 动，容易实现力和运动的远距离传递。
4）连杆曲线形状丰富，可以满足多种轨迹要求。
例如：转动、摆动、移动等复杂轨迹运动以及间歇运动等。 搅拌机， 起重机，送进机构
连杆机构缺点：
1）惯性力不易平衡，动载荷大，不适合于高速工作的场合。 2）一般只能近似实现给定运动规律
最长杆 b c C 最短杆
AD70mm
C
整转副 b B a
A
B
a d 曲柄摇杆机构 整转副
c
D
d
D
A
当10AD30和70AD110时，由于不满足杆长条件，机 构无整转副，为双摇杆机构。
三、平面四杆机构的演化
在工程实际中，还常常采用多种不同外形、构造和特性 的四杆机构。这些四杆机构都可以看作是由铰链四杆机构通 过各种方法演化而来，掌握这些演化方法，有利于连杆机构 创新设计。 改变构件形状和运动尺寸的演化方法 变换构件形态方法 改变运动副尺寸的演化方法 选用不同构件为机架的演化方法 低副运动可逆性：以低副相连接的两构件之间的相对运动 关系，不会因取其中哪一个构件为机架而改变的性质。
机械原理02(本)- 机构的结构分析
2
平 面 运 动 副
1
1
1 2
1
平 面 高 副 2 螺 旋 空 副 间 运 动 球 副 面 副 球 销 副 1 2 1
2 1 1 2 1 2 1 1 2
2
1 2
1 2
1 2
1 2
2 1
1 2
3. 运动链 运动链-----两个以上的构件通 两个以上的构件通 运动链 过运动副的联接而构成的系统。 过运动副的联接而构成的系统。
4 1 2 3
F=3n － 2Pl － Ph =3×3 － 2×4 × × =1
②计算五杆铰链机构的自由度。 计算五杆铰链机构的自由度。 解：活动构件数n= 4 活动构件数 低副数P 低副数 l= 5 高副数P 高副数 h= 0 F=3n － 2Pl － Ph =3×4 － 2×5 × × =2
1 5 2 3
§2－3 机构运动简图
1.什麽是机构运动简图 什麽是机构运动简图 机构运动简图： 机构运动简图：表示机构运动特征的一种工 程用图 和运动有关的：运动副的类型、数目、 和运动有关的：运动副的类型、数目、相对 位置、 位置、构件数目 和运动无关的：构件外形、截面尺寸、 和运动无关的：构件外形、截面尺寸、组成 构件的零件数目、 构件的零件数目、运动副的具体构造 机构示意图-------不按比例绘制的简图 不按比例绘制的简图 机构示意图
§2-6 计算平面机构自由度时应注意的事项 一 、要正确计算运动副数目 实例分析1：计算图示圆盘锯机构 实现无导轨 实例分析 ：计算图示圆盘锯机构 (实现无导轨 直线运动)自由度 直线运动 自由度
D 4 1 2 F 8 3 A B 5 6 7 C E
解：F=3n-2 pl – ph =3×7 - 2×6-0=9
第二章 螺旋机构
按母体形状分
Northeastern University
11
2。螺旋机构
2.2 螺纹的形成、种类及参数
螺纹的牙型
30º 15º 3º 30º
矩形螺纹
三角形螺纹
梯形螺纹
锯齿形螺纹
潘存云教授研制 潘存云教授研制
Northeastern University
12
2。螺旋机构
三角形螺纹
内 内 内 螺 螺 螺 纹 纹 纹
β
S P Z
Northeastern University
9
2。螺旋机构
2.2 螺纹的形成、种类及参数
Northeastern University
10
2。螺旋机构
2.2 螺纹的形成、种类及参数
按螺纹的牙型分 矩形螺纹 三角形螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹
螺 纹 的 分 类
按螺纹的旋向分 按螺旋线的根数分 按回转体的内外表面分 按螺旋的作用分
22
2。螺旋机构
2.3 螺旋机构的传动规律
螺杆转动φ时，螺杆移动的距离为H， 由于是线性关系，可以写为：
S 2 H
2
1
故有：
H S 2
S
λ φ
H
2π
Northeastern University
23
2。螺旋机构
2.3 螺旋机构的传动规律
2. 差动螺旋机构
由升距不同的多对螺旋副组成的复合螺旋机构。
功用：微量调节时，采用差动螺旋机构更为有效。 例2.
0 3 2 1
S2
S1
螺杆1含有两种螺纹： 与螺母2（固定不动）组成升距s1的螺纹副； 与螺母3（与针阀是一个整体，只能沿导轨移动，不能转动） 组成升距S2的螺旋副。
螺旋机构
旋向相反时，活动螺母移动的距离增大，活动螺母移动方向与螺杆移动方向相同。
课堂小结：重要知识点回顾
布置作业：
3.矩形螺纹：牙型为正方形，传动效率高，牙根强度低。螺旋副磨损后的间隙难以补偿或修复。主要用于传力机构中。
课堂小结：重要知识点回顾
科目
机械基础
执教教师
罗昔红
课时
班级
11机3
学生姓名
节次
课题
螺旋机构
学习目标
1、掌握螺旋传动的应用形式
2、会对差动传动进行相关分析和计算
学习重点
会对差动传动进行相关分析和计算
[导入新课]生产实践中，螺旋传动应用比较广泛。
[讲授新课]
一、螺纹的形成和种类
1.螺纹的形成
螺纹：在圆柱或圆锥表面上，沿着螺旋线所形成的具有规定牙
根据螺纹位置分：外螺纹、内螺纹
根据旋向不同分：
右螺纹：顺时针旋转时旋入的螺纹
左螺纹：逆时针旋转时旋入的螺纹
（4）螺母回转，螺杆作直线运动。
从动件作直线运动的方向，不仅与螺纹的回转方向有关还与螺纹的旋向有关。
右旋用右手，左旋用左手，手握空拳，四指指向与螺杆（或螺母）的回转方向相同，大拇指竖直。若螺杆（或螺母）回转并移动，螺母（或螺杆）不动，则大拇指指向即为螺杆（或螺母）的移动方向。若螺杆（或螺母）回转，螺母（或螺杆）移动，则大拇指指向相反方向即为螺杆（或螺母）的移动方向。
重要知识点回顾机械基础执教教师螺旋机构学习目标1掌握螺旋传动的应用形式2会对差动传动进行相关分析和计算学习重点会对差动传动进行相关分析和计算学习难点差动螺旋传动分析回转方向判定与计算学习程序导学笔记学法指导知识疏理等要求教师手教学过程主要教学内容及步骤课件演示教师演示示范讲解复习提问1
课堂小结：重要知识点回顾
布置作业：
3.矩形螺纹：牙型为正方形，传动效率高，牙根强度低。螺旋副磨损后的间隙难以补偿或修复。主要用于传力机构中。
课堂小结：重要知识点回顾
科目
机械基础
执教教师
罗昔红
课时
班级
11机3
学生姓名
节次
课题
螺旋机构
学习目标
1、掌握螺旋传动的应用形式
2、会对差动传动进行相关分析和计算
学习重点
会对差动传动进行相关分析和计算
[导入新课]生产实践中，螺旋传动应用比较广泛。
[讲授新课]
一、螺纹的形成和种类
1.螺纹的形成
螺纹：在圆柱或圆锥表面上，沿着螺旋线所形成的具有规定牙
根据螺纹位置分：外螺纹、内螺纹
根据旋向不同分：
右螺纹：顺时针旋转时旋入的螺纹
左螺纹：逆时针旋转时旋入的螺纹
（4）螺母回转，螺杆作直线运动。
从动件作直线运动的方向，不仅与螺纹的回转方向有关还与螺纹的旋向有关。
右旋用右手，左旋用左手，手握空拳，四指指向与螺杆（或螺母）的回转方向相同，大拇指竖直。若螺杆（或螺母）回转并移动，螺母（或螺杆）不动，则大拇指指向即为螺杆（或螺母）的移动方向。若螺杆（或螺母）回转，螺母（或螺杆）移动，则大拇指指向相反方向即为螺杆（或螺母）的移动方向。
重要知识点回顾机械基础执教教师螺旋机构学习目标1掌握螺旋传动的应用形式2会对差动传动进行相关分析和计算学习重点会对差动传动进行相关分析和计算学习难点差动螺旋传动分析回转方向判定与计算学习程序导学笔记学法指导知识疏理等要求教师手教学过程主要教学内容及步骤课件演示教师演示示范讲解复习提问1
螺旋机构复习题
螺旋机构复习题螺旋机构复习题螺旋机构是机械工程中一种常见的传动机构，它由螺旋线和滑块组成，能够将旋转运动转化为直线运动或者将直线运动转化为旋转运动。
掌握螺旋机构的原理和应用是机械工程师的基本素质之一。
下面是一些螺旋机构的复习题，希望能够帮助大家回顾和加深对螺旋机构的理解。
1. 什么是螺旋线？螺旋线是一种在三维空间中由一条直线绕着一个固定点旋转而形成的曲线。
它具有渐开线的特点，每个点到旋转轴的距离与该点在螺旋线上的位置成正比。
2. 螺旋机构有哪些常见的应用？螺旋机构在机械工程中有许多常见的应用，例如：- 螺旋传动：将旋转运动转化为直线运动或者将直线运动转化为旋转运动，常见的有螺杆传动和螺旋齿轮传动。
- 螺旋升降机构：用于升降重物或者调节工作台的高度。
- 螺旋输送机构：用于输送颗粒状物料或者液体。
3. 螺旋机构的原理是什么？螺旋机构的原理是利用螺旋线的特性，通过螺旋线上的滑块与螺旋线的啮合，实现旋转运动和直线运动之间的转换。
当螺旋线旋转时，滑块会沿着螺旋线上升或下降，从而实现直线运动。
4. 螺旋机构的优点和缺点是什么？螺旋机构的优点包括：- 可以实现大范围的速度变换。
- 结构简单，制造成本低。
- 传动效率较高。
螺旋机构的缺点包括：- 摩擦力较大，容易产生磨损和热量。
- 由于滑块与螺旋线的啮合，容易产生噪音和振动。
5. 如何选择螺旋机构的参数？选择螺旋机构的参数需要考虑以下几个方面：- 螺旋线的参数：包括螺旋线的半径、螺距和旋转方向。
- 滑块的参数：包括滑块的形状和尺寸。
- 材料的选择：需要考虑材料的强度、耐磨性和耐腐蚀性。
6. 螺旋机构的应用案例有哪些？螺旋机构在实际工程中有许多应用案例，例如：- 汽车制造中的螺杆传动，用于调节座椅的高低和前后位置。
- 工业机械中的螺旋输送机构，用于输送颗粒状物料或者液体。
- 医疗设备中的螺旋升降机构，用于调节手术台的高度。
通过复习这些螺旋机构的问题，我们可以加深对螺旋机构的理解，并且在实际工程中能够更好地应用和设计螺旋机构。
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2、螺杆与螺母相对移动距离:
L=(Ph1 ± Ph2)z
其中Ph1、Ph2——两段螺母的导程； z——螺杆转过的圈数
两螺母同旋向用“-” 不同旋向用 “+”
例2：在如下图所示的双螺旋机构中，如果螺母2的导程为4mm,螺 母3的导程为3.5mm，两段螺旋的旋向均为右旋，当螺杆转1/100 圈时，可动螺母移动的距离是多少呢？
从动的直线移动不平稳
（3）螺杆回转螺母作直线运动
轴向移动平稳
（4）螺母回转螺杆作直线运动
轴向移动平稳
输纸机构后吹风的调节
2、螺杆与螺母相对移动距离: L=Ph * Z
其中：Ph——螺母的导程 ； Z——螺杆转过的圈数
例1：一单螺旋机构中，螺距为2mm，线数为2，螺杆转过 1/100圈，问螺母与螺杆间移动的距离为多少？
梯形
矩形
——多用于传动
锯齿形
三角形螺纹
单线
2.线数 双线
多线
双线螺纹
3.旋向 左旋
右旋
4.直径
（1）大径
径d（公称直径） 2、 （2）小 小径径d1
（33）、中中径径d2
5.螺距P、导程Ph
螺距——相邻螺纹牙间的轴向距离 导程——同一条螺旋线上
相邻螺纹牙间的轴向距离
导程=螺距×线数
一对螺纹连接件必须五要素都相同才能旋合在一起
螺旋机构
二、螺旋机构的特点与应用
优点
• 传动比大 • 精度较高 • 能够实现自锁 • 结构简单﹐传动平稳﹐无噪音
缺点
• 磨擦磨损大，效率较低
螺旋传动的特点
• 传动比大
– 传动比大，从而可用较小的转矩得到较大的轴向推力 – 常用于起重，夹紧等
螺旋传动的特点
• 精度较高
– 能够准确地调整直线运动的距离和位置。 – 常用于精密机械和测量仪器，特别适用于一些机构的微细调节。
– 螺纹升角小，使得摩擦力的轴向分力大于正压力的轴向分力， 发生自锁
螺旋传动的特点
• 结构简单﹐传动平稳﹐无噪音
• 摩擦磨损大，效率较低
– 螺纹失效
螺旋传动的分类
• 按用途
– 传力螺旋 – 传导螺旋 – 调整螺旋
夹紧装置
传力螺旋
千斤顶
压纸机
千斤顶
– 传力螺旋
• 能以较小的转矩获 得很大轴向力
解：L=Ph × Z=2× 2× 1/100=0.04mm
练习 机床进给机构的螺旋传动中，采用双线螺纹，螺距为
4mm，若螺杆转4周，则螺母（刀具）的位移是（ A ）
A．32mm
B．16mm C．8mm
D．4mm
（二）双螺旋机构 螺杆上有两段螺纹，分别与螺母组成两个螺旋副
1、类型
差动螺旋机构——两个螺旋副中螺纹旋向相同 复式螺旋机构——两个螺旋副中螺纹旋向相反
第四节 螺旋机构
一、螺旋机构的定义与运动 ●定义：利用螺旋副传递运动和动力的一种机
械传动机构 ●运动：主动件的回转运动转变为从动件的相
对直线运动(不可逆)
一、螺旋机构的组成及特点
（一）组成 螺杆 螺母
低副 螺旋副
机架
回转运动 （主动件）
直线往复移动 （从动件）
直线移动 转动？
螺旋机构
内螺纹
外螺纹
●应用：常用于数控机床和精密机床的进给机构、精密测
量仪器以及各种自动控制装置中。
1.螺母 2.螺杆 3.滚珠 4.滚珠循环装置
练习
P71-72 1-3
双线螺纹
（二）螺纹自锁
螺纹升角 较小
螺纹自锁
在传动机构中，“螺纹自ห้องสมุดไป่ตู้”的特性
能够实现准确可靠的轴向定位。
四、螺旋机构的形式
（一）单螺旋机构（普通螺旋机构）
由螺杆和螺母组成的单一螺旋副实现的传动。
（1）螺母固定不动 螺杆回转并作直线运动
从动的直线移动不平稳
印刷机上墨斗供墨调节机构
（2）螺杆固定不动螺母回转并作直线运动
解：由题分析可知，该螺旋机构为差动螺旋机构。 L=(Ph1-Ph2)z
=（4-3.5）*1/100=0.005mm
移动距离极小
4.滚珠螺旋机构 ●含义：螺杆和螺母之间装以滚珠,以使螺旋副变滑动摩擦
为滚动摩擦的螺旋传动
●特点：摩擦阻力小，传动效率高，运动稳定，动作灵
敏；但结构复杂，尺寸大，制造技术要求高。
螺旋传动的特点
• 能够实现自锁
– 适用于垂直举起重物的机构 – 自锁压纸机
螺旋传动的特点
• 能够实现自锁
– 对于水平推力的运动机构也能在任意位置得到精确定位 – 如水平运动的机床工作台进给机构 – 夹紧装置
螺旋传动的特点
• 能够实现自锁
– 螺纹升角是指，在中径圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴 线的平面间的夹角
– 滑动摩擦螺旋 – 螺母转动，螺杆直
线移动
– 应用
千斤顶
传导螺旋
齿
轮
实
验
仪
小
型
车
床
调整螺旋
收音机的调整螺旋
微调螺旋
螺旋测微器
三、螺旋机构的螺纹
螺纹的类型
按螺纹截面形状分：三角形、矩形、梯形、锯齿形等
矩形
梯形
锯齿形
三角形
螺纹的牙型
（一）螺纹的五要素
1.牙型（螺纹截面形状）
三角形 ——多用于连接