机械自动设计-丝杆螺母传动
第五章 丝杆螺母传动
如果Ph1 与Ph2相差很小,则 L很小。因此差 动螺旋常用于各种微动装置中。
机电一体化系统设计
第四章 丝杠螺母传动
若螺杆2左、右两段螺纹的旋向相反,则当 螺杆2转动φ角时,可动螺母1的移动距离为
可见,此时差动螺旋变成快速移动螺旋,即螺 母1相对固定端快速趋近或离开。这种螺旋装置 用于要求快速夹紧的夹具或锁紧装置中。
第四章 丝杠螺母传动
b）滚动丝杠螺母机构： 优点： a) 传动效率高（92%~98%） b) 摩擦阻力小 c) 传动精度高 缺点： a) 结构复杂 b)成本高 c)无自锁功能
机电一体化系统设计
第四章 丝杠螺母传动
设螺杆2左、右两段螺纹的旋向相同,且导 程分别为Ph1和Ph2 。当螺杆2转动φ角时,可动 螺母1的移动距离L为
双推-双推
1．轴向刚度最高，预拉伸安装时预紧力较大； 2．预拉伸安装时，须加载荷较小，轴承寿命高； 3．适宜高速、高精度，高刚度的精密丝杠传动系统。 4. 由于工作时随着温度的升高会造成丝杠的预紧力 增大，因而易造成两端支承的预紧力不对称 。
机电一体化系统设计
第四章 丝杠螺母传动
双推-简支
1．轴向刚度不高，与螺母位置有关； 2．双推端可预拉伸安装，预紧力小，轴承寿命较长； 3．适宜中速、精度较高的长丝杠传动系统。
机电一体化系统设计
第四章 丝杠螺母传动
机电一体化系统设计
第四章 丝杠螺母传动
2、滑动丝杠螺母传动
常见的联接结构有下列几种： 刚性连接结构 弹性连接结构 活动连接结构
机电一体化系统设计
第四章 丝杠螺母传动
（2）影响螺旋传动精度的因素
1）螺纹参数误差
（1）螺距误差。
（2）中径误差。
丝杠传动原理
丝杠传动原理丝杠传动是一种常见的机械传动方式，它通过螺纹副的工作原理，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。
在机械设备中，丝杠传动被广泛应用于各种场合，如CNC机床、升降机械、输送设备等。
本文将介绍丝杠传动的原理及其应用。
首先，我们来了解一下丝杠传动的结构。
丝杠传动由螺杆和螺母两部分组成。
螺杆上有螺纹，而螺母内部也有相应的螺纹，当螺杆旋转时，螺母会沿着螺杆的轴向运动，从而实现直线运动。
螺杆的旋转运动通过螺纹的螺距转化为螺母的直线运动，这就是丝杠传动的基本原理。
其次，丝杠传动的优点是什么呢？首先，丝杠传动具有较高的传动效率。
由于螺纹副的工作原理，丝杠传动可以实现大力矩的传递，而且传动效率较高，能够满足大部分机械设备的需求。
其次，丝杠传动具有较高的定位精度。
由于螺纹副的特性，丝杠传动可以实现较高的定位精度，适用于对位置要求较高的场合。
此外，丝杠传动还具有较大的传动比，可以实现大范围的速度变换，满足不同工况下的需求。
在实际应用中，丝杠传动有哪些注意事项呢？首先，要注意丝杠传动的润滑保养。
由于螺纹副的工作原理，丝杠传动在工作过程中会产生较大的摩擦力，因此需要定期进行润滑保养，以确保传动效率和使用寿命。
其次，要注意丝杠传动的安装和使用环境。
丝杠传动在安装和使用过程中，要保证其工作环境干净、无尘、无水，以免影响传动效果和寿命。
另外，要注意丝杠传动的负载和速度范围。
在选择丝杠传动时，要根据实际负载和速度需求进行合理选择，以免造成过载或速度不匹配的情况。
总的来说，丝杠传动作为一种常见的机械传动方式，具有较高的传动效率、定位精度和传动比，广泛应用于各种机械设备中。
在实际应用中，我们需要注意丝杠传动的润滑保养、安装和使用环境，以及负载和速度范围的选择。
只有这样，才能充分发挥丝杠传动的优势，确保机械设备的正常运行和使用寿命。
(完整版)丝杠螺母传动机构
丝杠螺母机构又称螺旋传动机构。
它主要用来将旋转运动变换为直线运动或将直线运动变换为旋转运动。
有以传递能量为主的(如螺旋压力机、千斤顶等)；也有以传递运动为主的如机床工作台的进给丝杠)；还有调整零件之问相对位置的螺旋传动机构等。
丝杠螺母机构有滑动摩擦机构和滚动摩擦机构之分。
滑动丝杠螺母机构结构简单，加工方便，制造成本低，具有自锁功能，但其摩擦阻力矩大、传动效率低(30％～40％)。
滚珠丝杠螺母机构虽然结构复杂、制造成本高，不能自锁，但其最大优点是摩擦阻力矩小、传动效率高(92％～98％)，精度高，系统刚度好，运动具有可逆性，使用寿命长，因此在机电一体化系统中得到大量广泛应用。
本节主要介绍滚珠丝杠螺母机构。
1．工作原理如图2—1所示，丝杠4和螺母1的螺纹滚道间置有滚珠2，当丝杠或螺母转动时，滚珠2沿螺纹滚道滚动，则丝杠与螺母之间相对运动时产生滚动摩擦，为防止滚珠从滚道中滚出，在螺母的螺旋槽两端设有回程引导装置3，如图2一la所示的反向器和图2—1b所示的挡珠器，它们与螺纹滚道形成循环回路，使滚珠在螺母滚道内循环。
2．传动形式根据丝杠和螺母相对运动的组合情况，其基本传动形式有如图2—2所示的四种类型。
(1)螺母固定、丝杠转动并移动如图2—2a所示，该传动形式因螺母本身起着支承作用，消除了丝杠轴承可能产生的附加轴向窜动，结构较简单，可获得较高的传动精度。
但其轴向尺寸不宜太长，否则刚性较差。
因此只适用于行程较小的场合。
(2)丝杠转动、螺母移动如图2-2b所示，该传动形式需要限制螺母的转动，故需导向装置。
其特点是结构紧凑，丝杠刚性较好。
适用于工作行程较大的场合。
(3)螺母转动、丝杠移动如图2_2c所示，该传动形式需要限制螺母移动和丝杠的转动，由于结构较复杂且占用轴向空间较大，故应用较少。
(4)丝杠固定、螺母转动并移动如图2—2d所示，该传动方式结构简单、紧凑，但在多数情况下使用极不方便，故很少应用。
此外，还有差动传动方式，其传动原理如图2_3所示。
丝杠螺母传动机构
丝杠螺母机构又称螺旋传动机构。
它主要用来将旋转运动变换为直线运动或将直线运动变换为旋转运动。
有以传递能量为主的(如螺旋压力机、千斤顶等)；也有以传递运动为主的如机床工作台的进给丝杠)；还有调整零件之问相对位置的螺旋传动机构等。
丝杠螺母机构有滑动摩擦机构和滚动摩擦机构之分。
滑动丝杠螺母机构结构简单，加工方便，制造成本低，具有自锁功能，但其摩擦阻力矩大、传动效率低(30％～40％)。
滚珠丝杠螺母机构虽然结构复杂、制造成本高，不能自锁，但其最大优点是摩擦阻力矩小、传动效率高(92％～98％)，精度高，系统刚度好，运动具有可逆性，使用寿命长，因此在机电一体化系统中得到大量广泛应用。
本节主要介绍滚珠丝杠螺母机构。
1．工作原理如图2—1所示，丝杠4和螺母1的螺纹滚道间置有滚珠2，当丝杠或螺母转动时，滚珠2沿螺纹滚道滚动，则丝杠与螺母之间相对运动时产生滚动摩擦，为防止滚珠从滚道中滚出，在螺母的螺旋槽两端设有回程引导装置3，如图2一la所示的反向器和图2—1b所示的挡珠器，它们与螺纹滚道形成循环回路，使滚珠在螺母滚道内循环。
2．传动形式根据丝杠和螺母相对运动的组合情况，其基本传动形式有如图2—2所示的四种类型。
(1)螺母固定、丝杠转动并移动如图2—2a所示，该传动形式因螺母本身起着支承作用，消除了丝杠轴承可能产生的附加轴向窜动，结构较简单，可获得较高的传动精度。
但其轴向尺寸不宜太长，否则刚性较差。
因此只适用于行程较小的场合。
(2)丝杠转动、螺母移动如图2-2b所示，该传动形式需要限制螺母的转动，故需导向装置。
其特点是结构紧凑，丝杠刚性较好。
适用于工作行程较大的场合。
(3)螺母转动、丝杠移动如图2_2c所示，该传动形式需要限制螺母移动和丝杠的转动，由于结构较复杂且占用轴向空间较大，故应用较少。
(4)丝杠固定、螺母转动并移动如图2—2d所示，该传动方式结构简单、紧凑，但在多数情况下使用极不方便，故很少应用。
机械设计 手册滑动丝杠传动力学
机械设计手册滑动丝杠传动力学滑动丝杠传动是由滑动丝杠和螺母组成的一种传动机构，其传动方式是利用螺纹的相互作用产生线运动。
滑动丝杠传动力学是指研究滑动丝杠传动的运动学、动力学及其力学特性的学科。
在实际工程设计中，需要对滑动丝杠传动进行力学计算，以保证其设计的安全性和可靠性。
1. 滑动丝杠传动的基本结构和原理滑动丝杠传动是由滑动丝杠和螺母组成的一种传动机构。
螺母上有与滑动丝杠螺纹配合的螺纹孔，螺钉转动时，螺纹锥形面副将螺母沿轴向推移，从而带动负载实现线性运动。
在传动中，螺纹上的应力分析比较复杂，通常采用松弛系数法来解决问题。
2. 滑动丝杆传动的运动学滑动丝杆传动的运动学研究主要包括滑动丝杠螺纹轮廓的形状和尺寸、螺纹传动的线速度、负载运动的加速度等方面的问题。
螺纹轮廓的形状和尺寸对传动基本参数的影响很大，包括传动比、效率、刚度和扭转刚度等。
滑动丝杠传动的线速度非常低，一般在0.2m/s以下，同时由于螺纹锥面的锐角比较小，因此容易出现卡住的情况。
滑动丝杠传动的动力学研究主要包括刚度分析和运动特性分析两个方面。
通过对滑动丝杠传动的刚度分析，可以确定传动系统的整体刚度和各部件的刚度，从而评估传动系统的稳定性和受力情况。
在滑动丝杠传动中，动力学分析主要关注的是其加速度和动态特性。
由于传动链路的多样性和非线性，滑动丝杠传动的动力学分析比较复杂。
由于滑动丝杠传动具有刚度高、精度好、工作平稳等优点，因此广泛应用于各种机械设备中。
在进行滑动丝杠传动的力学计算时，需要考虑到其各种特性，包括负载的线速度、线性误差、影响传动系统精度的各种误差源等。
此外，滑动丝杠传动还存在着螺纹副的磨损、颤振和扭矩等问题，需要通过有效的结构设计和材料选择等手段来解决。
总之，滑动丝杠传动力学是机械设计中一个重要的分支学科，对于设计高精度、高速度机械传动系统具有重要意义。
需要不断的研究和探索，以推动机械设计技术不断进步和发展。
《丝杆螺母传动》课件
精密加工技术
通过提高加工精度和表面光洁度， 可以减小摩擦和磨损，提高传动精 度和稳定性。
智能控制技术
结合传感器和控制系统，实现对丝 杆螺母传动的实时监测和调控，提 高系统的自适应能力和智能化水平 。
对未来发展的影响与展望
工业4.0的推动
随着工业4.0的推进，丝杆螺母传动作为基础传动件将发 挥更加重要的作用，其高效、智能的发展趋势将进一步凸 显。
绿色环保需求
随着环保意识的提高，对传动系统的能耗和排放提出了更 高的要求，低能耗、低噪音、低污染的丝杆螺母传动系统 将成为未来的发展方向。
市场需求的多样化
随着各种新技术的涌现和应用领域的拓展，丝杆螺母传动 的应用场景将更加广泛，对多样化、定制化产品的需求将 不断增加。
THANK YOU
通过合理的维护保养，可以有效地延长丝杆螺母 传动设备的使用寿命，降低更换和维修成本。
3
保障生产安全
丝杆螺母传动设备是生产过程中的重要组成部分 ，其稳定性和可靠性直接关系到生产安全，因此 维护保养工作至关重要。
维护保养的方法与步骤
定期检查
按照规定的时间间隔对丝杆螺母传动设备进行检 查，包括外观、润滑、螺栓等紧固件等。
润滑
根据需要定期对丝杆螺母传动设备进行润滑，保 证传动部件的正常运转。
AB物进入传动部件。
紧固
检查并紧固所有螺栓等紧固件，确保其牢固可靠 。
常见故障与排除方法
丝杆螺母磨损
定期检查丝杆螺母的磨 损情况，如磨损严重应
及时更换。
螺栓松动
定期检查螺栓等紧固件 是否松动，如有松动应
高刚度
由于丝杆和螺母之间的接触面积较大 ，因此具有较强的刚度，能够承受较 大的负载。
机械设计之丝杆传动系统结构设计
机械设计之丝杆传动系统结构设计上一篇文章介绍的是丝杆参数的选择，这次主要介绍丝杆在传动系统中的具体结构，先上一个丝杆典型的使用图纸，一个数控铣床X向进给的局部装配图。
因为公司图纸保密的要求，我只能是截取其中的一部分，且视图还不是很清晰，在这里请大家只是看大概结构就行了，这个涉及到个人的职场道德，请大家谅解，当然我会在后面补充一个简化版的结构图纸来给大家做设计方面的说明。
请注意我标有紫色箭头的三个位置，这三个位置就是丝杆的三个固定点，从左到右分别为：丝杆端头（轴承座）固定点，丝杆螺母固定点，丝杆端头（电机座）固定点。
这三个点的设计要求是完全不一样的，至于如何不一样，我会在下面进行详细的介绍和解释。
那好，我们继续上图，下面这个图是上面这个结构的简化版，我还标注了每个零件的明细号，我将按零件的明细号来说明每个零件的功能和设计要求。
好了，这个是一个简化版的丝杆传动系统结构图，按标注的明细号（就是那些数字，记住如果你要标注明细的话，标注的字号要顺着一个方向走，并字号之间的距离要基本控制均匀，这样作图才美观，当然我的这个图有点不均匀，因为时间有限），下面就介绍每个明细号下的零件。
1、这个零件叫轴向锁紧丝杆螺母，其作用是拉紧丝杆，保证丝杆在运行过程中的精度，这个螺母最大的特点是一定要进行轴向锁紧，就是说你把螺母预紧后，要调整螺母上的几颗轴向锁紧螺钉，来锁紧螺母不要在运行过程中松动，这个螺母是有专门的丝杆螺母销售的，在这里推荐大家一个品牌——祥开螺母，你直接百度就可以搜索到他们的样本，我一直都是用它的，挺好（这不是广告，而是供应链分享）。
2、这个零件叫轴承压盖，我都这么叫它，这个是一个要求自己设计图纸的零件，设计的尺寸根据你选择是丝杆大小来确定，同时其形位公差和其它加工要求也有具体的要求和标准，但是在这里不仔细讲，以后有时间在做专门的零件设计文章分享，3、这个零件是一个隔套，针对这个零件我最近做了一些思考，那就是要不要这个零件，因为以前的图纸设计，我是不要这个零件的，但是最近看了很多别人的设计和结合了一些装配方面的反馈，我发现这个隔套非常重要，还是建议大家要，其最重要的位置是极大的保证了装配效果，因为如果没有这个隔套，因为轴承座的位置的装配偏差的原因，会导致轴向锁紧螺母无法对丝杆进行锁紧，并最终无法保证装配精度。
丝杆传动原理
丝杆传动原理丝杆传动是一种常见的机械运动传动方式，在机械制造中应用广泛。
它以丝杆为主转动件，通过丝杆的旋转来带动螺母等副转动件产生直线运动，从而实现机械元件的运动传递。
丝杆传动原理基于稳定的滑动摩擦或滚动摩擦，并以转动转换为直线运动。
丝杆是一种带有螺纹的长杆，螺纹可以是三角形、圆弧形或矩形等不同形状。
螺纹的尺寸和形状决定了丝杆传动的效率和精度。
丝杆的直径和螺距是丝杆传动的两个重要参数。
螺母是丝杆传动中的副转动件，其内部有与丝杆相匹配的螺纹结构，当丝杆转动时，螺母沿着丝杆的轴线移动或旋转，从而实现直线或旋转运动。
丝杆传动的两种常见结构形式为螺母滑动结构和滚珠螺丝杆结构。
在螺母滑动结构中，螺母表面与丝杆表面之间通过润滑剂实现滑动摩擦。
在这种结构中，当丝杆转动时，螺母沿着轴线移动，其运动过程中滑动摩擦会产生一定的摩擦力和热量，这些可能成为该传动形式的缺点。
滚珠螺丝杆结构则采用滚动摩擦代替滑动摩擦，从而减少了丝杆传动中的摩擦损失，提高了传动效率和精度。
滚珠螺丝杆结构的螺旋槽不再直接与螺母接触，而是安装在螺母内部，滚珠在其槽中滚动，从而实现直线或旋转运动。
丝杆传动的优点在于结构简单，便于维护，成本较低，适用于各种环境和应用场合。
在某些应用场合，如机床加工、自动控制等领域中，丝杆传动还具有极高的精度和可靠性，并建立了丰富的标准和规范。
丝杆传动的缺点在于传动效率相对较低，其精度和承载能力受直径和螺距的限制，而且经常需要润滑和维护。
此外，在高速运动或大负载情况下，丝杆传动可能产生撞击或失效。
总的来说，丝杆传动是一种非常实用的机械传动方式，应用广泛，有较低成本、简单维护、高精度、可靠性高等优点。
但因结构影响传动效率，在设计中需要考虑应用环境和条件。
丝杠螺母传动机构
丝杠螺母机构又称螺旋传动机构。
它主要用来将旋转运动变换为直线运动或将直线运动变换为旋转运动。
有以传递能量为主的(如螺旋压力机、千斤顶等)；也有以传递运动为主的如机床工作台的进给丝杠)；还有调整零件之问相对位置的螺旋传动机构等。
丝杠螺母机构有滑动摩擦机构和滚动摩擦机构之分。
滑动丝杠螺母机构结构简单，加工方便，制造成本低，具有自锁功能，但其摩擦阻力矩大、传动效率低(30％～40％)。
滚珠丝杠螺母机构虽然结构复杂、制造成本高，不能自锁，但其最大优点是摩擦阻力矩小、传动效率高(92％～98％)，精度高，系统刚度好，运动具有可逆性，使用寿命长，因此在机电一体化系统中得到大量广泛应用。
本节主要介绍滚珠丝杠螺母机构。
1．工作原理如图2—1所示，丝杠4和螺母1的螺纹滚道间置有滚珠2，当丝杠或螺母转动时，滚珠2沿螺纹滚道滚动，则丝杠与螺母之间相对运动时产生滚动摩擦，为防止滚珠从滚道中滚出，在螺母的螺旋槽两端设有回程引导装置3，如图2一la所示的反向器和图2—1b所示的挡珠器，它们与螺纹滚道形成循环回路，使滚珠在螺母滚道内循环。
2．传动形式根据丝杠和螺母相对运动的组合情况，其基本传动形式有如图2—2所示的四种类型。
(1)螺母固定、丝杠转动并移动如图2—2a所示，该传动形式因螺母本身起着支承作用，消除了丝杠轴承可能产生的附加轴向窜动，结构较简单，可获得较高的传动精度。
但其轴向尺寸不宜太长，否则刚性较差。
因此只适用于行程较小的场合。
(2)丝杠转动、螺母移动如图2-2b所示，该传动形式需要限制螺母的转动，故需导向装置。
其特点是结构紧凑，丝杠刚性较好。
适用于工作行程较大的场合。
(3)螺母转动、丝杠移动如图2_2c所示，该传动形式需要限制螺母移动和丝杠的转动，由于结构较复杂且占用轴向空间较大，故应用较少。
(4)丝杠固定、螺母转动并移动如图2—2d所示，该传动方式结构简单、紧凑，但在多数情况下使用极不方便，故很少应用。
此外，还有差动传动方式，其传动原理如图2_3所示。
丝杠螺母总成工作原理
丝杠螺母总成工作原理
丝杠是一种具有螺纹的金属杆，杆上的螺纹分为内螺纹和外螺纹两种。
螺杆的螺纹分为粗丝和细丝两种，其中粗丝适用于大负载、快速运动等情况，而细丝适用于小负载、高精度等情况。
螺杆上的螺纹与螺母上的螺纹相配合。
螺母是一种具有相应螺纹的零件，可以沿螺杆的轴向移动。
螺母上的螺纹分为内螺纹和外螺纹两种，其
类型与螺杆上的螺纹类型相对应。
螺母在丝杠的旋转下，通过螺杆的螺纹
与螺杆进行啮合运动，从而实现螺杆的轴向移动。
1.高传动效率：丝杠螺母总成通过螺纹的啮合配合实现高效的转换运动，能够准确地将输入力传递给输出端，且传动效率较高。
2.精确定位：丝杠螺母总成具有较高的精度，能够实现对螺杆的精确
定位。
这使得丝杠螺母总成广泛应用于需要高精度定位的设备中，例如数
控机床、机器人等。
3.自锁性：螺杆螺母总成在受力后能够自锁，即使在停止外力作用下，也能够保持在原位置。
这种自锁性能够确保丝杠螺母总成的稳定工作，并
且能够有效地防止负载的滑动。
4.负载能力大：由于丝杠螺母总成具有较大的摩擦力和自锁性能，因
此能够承受较大的负载。
这在一些需要承受重载、高速运动等情况下非常
有用。
总之，丝杠螺母总成是一种实用的机械传动装置，能够实现高效、精
确的运动传动。
它广泛应用于各种机械设备中，例如数控机床、印刷设备、纺织机械等。
在不同的应用场景中，丝杠螺母总成具有不同的特点和优势，
但其工作原理始终是通过螺纹的配合运动来实现力的传递和工作效果的实现。
丝杆传动原理
丝杆传动原理
丝杆传动是一种常见的机械传动方式，其原理是利用丝杆和螺母之间的螺纹配合，通过旋转丝杆实现线性运动的传动方式。
在丝杆传动中，丝杆是一种具有螺纹的轴，螺纹可分为螺旋线和螺纹带等几种类型。
而螺母则是与丝杆相配合的零件，通常是具有螺纹孔的金属构件。
当丝杆旋转时，螺母会随之沿着丝杆的轴向滑动，实现直线运动的传动效果。
丝杆传动具有以下特点：
1. 传动效率高：丝杆传动的摩擦系数小，因此能够实现较高的传动效率。
2. 传动精度高：丝杆传动通过螺纹的配合，能够实现精准的线性运动。
3. 转矩传递能力强：丝杆传动可以通过增加丝杆的直径来提高其转矩传递能力，适用于承受大力矩的场合。
4. 反向自锁：由于丝杆传动的螺母与丝杆之间具有滑动摩擦，因此在停止旋转时，螺母会受到自锁力的作用，保持在当前位置不会发生滑动。
丝杆传动广泛应用于各种机械装置中，如升降机、门窗开关、机床进给装置等。
它不仅在工业领域有着重要作用，而且也在
日常生活中发挥着重要的作用，给我们的生活带来了极大的便利性。
课题1--丝杠螺母传动概述ppt课件
例1：如图6-1-12所示，普通螺旋传动中，已知左旋 双线螺杆的螺距为8mm，若螺杆按图示方向回转两周，螺 母移动多少距离？方向如何？
解：普通螺旋传动螺母移动距离为： L=NPh=NPZ=2×8×2=32 mm
螺母移动方向按表6-1-5进行判定，螺母移动的方向 向右。
图 6-1-12 普通螺旋传动示例图
图6-1-15 滚动螺旋传动
滚珠螺旋传动具有滚动摩擦阻力小、摩擦损失小、 传动效率高、传动时运动平稳、动作灵敏等优点。但其 结构复杂，外形尺寸较大，制造技术要求高，因此成本 也较高。目前主要应用于精密传动的数控机床（滚珠丝 杠传动），以及自动控制装置、升降机构、精密测量仪 器、车辆转向机构等传动精度要求较高的场合。
四、技能训练——滚珠丝杠副的安装
滚珠丝杠副是滚珠螺旋传动，有较高的传动精度。为了保 证其传动精度，提高传动效率，滚珠丝杠副在安装过程中需按 如下步骤进行：
1．首先将工作台倒置放置，丝杠安装螺母座孔中套入长 400mm的精密试棒，测量其轴心线对工作台滑动导轨面在垂直面 内的平行度，要求为0.005mm/1000 mm，如图 6-1-16所示。
表 6-1-4 普通螺旋传动的应用形式
（2）普通螺旋传动直线移动方向的判定 判定方法见表6-1-5。 （3）普通螺旋传动直线移动距离的计算
L=NPh=NPZ 式中 L——螺杆（螺母）移动距离，mm；
N——回转周数，r； Ph——螺纹导程，mm； P——螺距，mm； Z——螺纹线数。
表 6-1-5 普通螺旋传动螺杆（螺母）移动方向的判定
2．按螺旋线方向分类及其应用
根据螺旋线的方向不同，螺纹分为左旋螺纹和右旋螺 纹，如图 6-1-2所示。
（1）右旋螺纹：顺时针旋入的螺纹，应用广泛。 （2）左旋螺纹：逆时针旋入的螺纹。
丝杠螺母机构又称螺旋传动机构它主要用来将旋转运动变换为直线
丝杠螺母机构又称螺旋传动机构。
它主要用来将旋转运动变换为直线运动或将直线运动变换为旋转运动。
有以传递能量为主的(如螺旋压力机、千斤顶等)；也有以传递运动为主的如机床工作台的进给丝杠)；还有调整零件之问相对位置的螺旋传动机构等。
丝杠螺母机构有滑动摩擦机构和滚动摩擦机构之分。
滑动丝杠螺母机构结构简单，加工方便，制造成本低，具有自锁功能，但其摩擦阻力矩大、传动效率低(30％～40％)。
滚珠丝杠螺母机构虽然结构复杂、制造成本高，不能自锁，但其最大优点是摩擦阻力矩小、传动效率高(92％～98％)，精度高，系统刚度好，运动具有可逆性，使用寿命长，因此在机电一体化系统中得到大量广泛应用。
本节主要介绍滚珠丝杠螺母机构。
1．工作原理如图2—1所示，丝杠4和螺母1的螺纹滚道间置有滚珠2，当丝杠或螺母转动时，滚珠2沿螺纹滚道滚动，则丝杠与螺母之间相对运动时产生滚动摩擦，为防止滚珠从滚道中滚出，在螺母的螺旋槽两端设有回程引导装置3，如图2一la所示的反向器和图2—1b所示的挡珠器，它们与螺纹滚道形成循环回路，使滚珠在螺母滚道内循环。
2．传动形式根据丝杠和螺母相对运动的组合情况，其基本传动形式有如图2—2所示的四种类型。
(1)螺母固定、丝杠转动并移动如图2—2a所示，该传动形式因螺母本身起着支承作用，消除了丝杠轴承可能产生的附加轴向窜动，结构较简单，可获得较高的传动精度。
但其轴向尺寸不宜太长，否则刚性较差。
因此只适用于行程较小的场合。
(2)丝杠转动、螺母移动如图2-2b所示，该传动形式需要限制螺母的转动，故需导向装置。
其特点是结构紧凑，丝杠刚性较好。
适用于工作行程较大的场合。
(3)螺母转动、丝杠移动如图2_2c所示，该传动形式需要限制螺母移动和丝杠的转动，由于结构较复杂且占用轴向空间较大，故应用较少。
(4)丝杠固定、螺母转动并移动如图2—2d所示，该传动方式结构简单、紧凑，但在多数情况下使用极不方便，故很少应用。
此外，还有差动传动方式，其传动原理如图2_3所示。
丝杆螺母的传动比计算公式
丝杆螺母的传动比计算公式一、引言。
丝杆螺母传动是一种常见的机械传动方式，它通过螺杆和螺母的配合，实现了转动运动和直线运动的转换。
在实际应用中，我们经常需要计算丝杆螺母的传动比，以便确定传动系统的性能和工作参数。
本文将介绍丝杆螺母传动比的计算公式及其应用。
二、丝杆螺母的传动比。
丝杆螺母的传动比是指螺杆每转动一周，螺母所实现的直线位移与螺杆周长之间的比值。
传动比通常用i表示，其计算公式如下：i = π d / p。
其中，i为传动比，π为圆周率（约3.14），d为螺杆的直径，p为螺距。
举例来说，如果一个螺杆的直径为20mm，螺距为5mm，那么其传动比为：i = 3.14 20 / 5 = 12.56。
这意味着螺杆每转动一周，螺母将实现12.56mm的直线位移。
三、丝杆螺母传动比的应用。
丝杆螺母传动比的计算对于机械设计和传动系统的性能分析具有重要意义。
在实际应用中，我们可以通过传动比来确定螺杆传动系统的速度、力矩和功率传递情况，从而为系统的设计和优化提供依据。
1. 速度计算。
在丝杆螺母传动系统中，螺杆的转速与螺母的线速度之间存在着直接的关系。
通过传动比的计算，我们可以确定螺杆的转速和螺母的线速度，从而为系统的速度匹配和运动控制提供依据。
2. 力矩计算。
丝杆螺母传动系统的力矩传递性能与传动比密切相关。
通过传动比的计算，我们可以确定螺杆传动系统的输出力矩，从而为系统的负载能力和工作性能评估提供依据。
3. 功率传递。
丝杆螺母传动系统的功率传递效率与传动比有着直接的关系。
通过传动比的计算，我们可以确定螺杆传动系统的功率传递情况，从而为系统的能量消耗和效率分析提供依据。
四、丝杆螺母传动比的优化。
在实际应用中，我们可以通过优化丝杆螺母的传动比来提高传动系统的性能和工作效率。
一般来说，传动比的优化需要考虑传动系统的速度要求、负载要求和功率要求等因素，以实现最佳的传动效果。
1. 速度要求。
如果传动系统对速度要求较高，我们可以通过增大螺杆的直径或减小螺距来提高传动比，从而实现更高的线速度和转速。
丝杆螺母传动的特点
丝杆螺母传动的特点丝杆螺母传动是一种常见的传动方式，它具有以下几个特点：首先，丝杆螺母传动具有较大的传动比。
通过改变螺距，可以实现不同传动比的变化，可以在一定范围内满足不同工况的需求。
同时，丝杆螺母传动可以通过各种齿轮传动、链轮传动等辅助机构来实现更大的传动比，使得其适用范围更广。
其次，丝杆螺母传动具有较高的传动效率。
相对于其他传动方式（如齿轮传动、链传动），丝杆螺母传动的传动效率较高，能够更好地满足工作的要求。
这是因为丝杆螺母传动没有齿轮啮合时的滑动、滚动损失，也没有链传动时的链条弯曲、摩擦损失等问题。
第三，丝杆螺母传动具有较大的刚性。
螺杆和螺母的啮合面积较大，能够提供较大的轴向刚度和扭转刚度，从而保证了传动的准确性和稳定性。
同时，丝杆螺母传动还可以通过调整预紧力来调整刚性，以适应不同工况下的要求。
其次，丝杆螺母传动具有较高的定位精度。
丝杆螺母传动的结构紧凑，传动误差小，能够提供较高的定位精度。
这使得丝杆螺母传动在需要精密定位的机械设备中得到广泛应用，如数控机床、精密测量仪器等。
再次，丝杆螺母传动具有较好的自锁性能。
由于螺杆和螺母之间的摩擦力和前后轴向力的平衡，丝杆螺母传动在停止工作时能够保持传动部分的位置，不会发生意外的移动。
这种自锁性能可以在自锁要求较高的场合中提供可靠的保护，如提升装置、止推器等。
此外，丝杆螺母传动具有较低的噪音和振动水平。
相对于齿轮传动等其他传动方式，丝杆螺母传动的接触面积较大，摩擦力较小，因此噪音和振动水平较低，降低了对周围环境和操作人员的干扰。
最后，丝杆螺母传动具有较简单、易于维护的特点。
丝杆螺母传动结构简单，零部件相对较少，拆装维修较为方便。
同时，丝杆和螺母的磨损也相对较小，使用寿命较长，降低了维护和更换零部件的频率和成本。
综上所述，丝杆螺母传动具有较大的传动比、高传动效率、大刚性、高定位精度、良好的自锁性能、低噪音和振动水平以及简单易维护等特点。
在各种机械设备中广泛应用，提供了可靠的传动和定位功能，满足了不同工况下的需求。
丝杠螺母工作原理
丝杠螺母工作原理
丝杠螺母工作原理
丝杠螺母是一种常见的机械传动装置，广泛应用于各种机械设备中。
如何理解丝杠螺母的工作原理呢？下面我们将分步骤详细阐述。
1.丝杠螺母的构成
丝杠螺母包括螺杆和螺母两部分，螺杆是一种带有螺纹的长杆，螺纹通常为三角形或梯形，螺杆的一端装有旋转的手柄或电动机，螺纹的另一端与螺母配合使用。
螺母通常是一个带有相应螺纹的金属块，可以通过螺杆的旋转来移动。
2.丝杠螺纹的功能
螺纹是丝杠螺母的核心，它能够将旋转运动转换为线性运动。
螺杆的旋转使得螺纹移动，这种线性运动使得螺母上的螺纹与螺纹相对应，沿着螺杆轴向移动。
3.丝杠螺母的工作原理
当我们手动或电动的旋转螺杆时，螺杆上的螺纹会与螺母上的螺纹相互匹配，从而实现两者的配合。
由于旋转的力矩更小，所以螺杆的运动比螺母的运动更快。
在这个过程中，螺杆和螺母之间的动态摩擦会产生水平力，这种力使螺杆和螺母沿整个轴线移动，产生线性运动。
而用电动机带动螺杆时，可以通过控制电机转速的方法来控制螺母线性运动的速度和方向。
4.丝杠螺母的优点
丝杠螺母的精度高、运动平稳，因此它在很多机械设备上得到了广泛
的应用。
它比其他传动装置具有更高的精度，使用寿命更长，性能更
稳定。
而且，丝杠螺母的设计与制造相对简单，低成本，容易维护。
在工业生产和机械制造中，丝杠螺母是一种不可或缺的机械传动装置。
理解其工作原理和特点对于我们更好的研制和应用机械设备有重要的
意义。
丝杠螺母传动机构
丝杠螺母机构又称螺旋传动机构。
它主要用来将旋转运动变换为直线运动或将直线运动变换为旋转运动。
有以传递能量为主的(如螺旋压力机、千斤顶等)；也有以传递运动为主的如机床工作台的进给丝杠)；还有调整零件之问相对位置的螺旋传动机构等。
丝杠螺母机构有滑动摩擦机构和滚动摩擦机构之分。
滑动丝杠螺母机构结构简单，加工方便，制造成本低，具有自锁功能，但其摩擦阻力矩大、传动效率低(30％～40％)。
滚珠丝杠螺母机构虽然结构复杂、制造成本高，不能自锁，但其最大优点是摩擦阻力矩小、传动效率高(92％～98％)，精度高，系统刚度好，运动具有可逆性，使用寿命长，因此在机电一体化系统中得到大量广泛应用。
本节主要介绍滚珠丝杠螺母机构。
1．工作原理如图2—1所示，丝杠4和螺母1的螺纹滚道间置有滚珠2，当丝杠或螺母转动时，滚珠2沿螺纹滚道滚动，则丝杠与螺母之间相对运动时产生滚动摩擦，为防止滚珠从滚道中滚出，在螺母的螺旋槽两端设有回程引导装置3，如图2一la所示的反向器和图2—1b所示的挡珠器，它们与螺纹滚道形成循环回路，使滚珠在螺母滚道内循环。
2．传动形式根据丝杠和螺母相对运动的组合情况，其基本传动形式有如图2—2所示的四种类型。
(1)螺母固定、丝杠转动并移动如图2—2a所示，该传动形式因螺母本身起着支承作用，消除了丝杠轴承可能产生的附加轴向窜动，结构较简单，可获得较高的传动精度。
但其轴向尺寸不宜太长，否则刚性较差。
因此只适用于行程较小的场合。
(2)丝杠转动、螺母移动如图2-2b所示，该传动形式需要限制螺母的转动，故需导向装置。
其特点是结构紧凑，丝杠刚性较好。
适用于工作行程较大的场合。
(3)螺母转动、丝杠移动如图2_2c所示，该传动形式需要限制螺母移动和丝杠的转动，由于结构较复杂且占用轴向空间较大，故应用较少。
(4)丝杠固定、螺母转动并移动如图2—2d所示，该传动方式结构简单、紧凑，但在多数情况下使用极不方便，故很少应用。
此外，还有差动传动方式，其传动原理如图2_3所示。
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a) 足够的滑移间隙 b) 充分地润滑 c) 足够的热胀冷缩补偿空间
因而，存在一定的空回间隙。
第四章 丝杠螺母传动
2）滚珠丝杠螺母机构传递运动的基本条件：
a) 足够的润滑储油空间 b) 足够的热胀冷缩弹性补偿能力 c) 滚珠的回珠装置（内或外）
可实现 无间隙工作2
n=3
单线螺纹和多线螺纹
第四章 丝杠螺母传动 4）螺纹的主要参数
d—大径 d1 —小径 d2—中径
P—螺距 S—导程
λ—升角 α—牙型角、 β—牙型斜角
第四章 丝杠螺母传动 5）螺纹牙型
三角形螺纹 矩形螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹
主要用于联接 主要用于传动
如果Ph1 与Ph2相差很小,则 L很小。因此差 动螺旋常用于各种微动装置
第四章 丝杠螺母传动
若螺杆2左、右两段螺纹的旋向相反,则当 螺杆2转动φ角时,可动螺母1的移动距离为
可见,此时差动螺旋变成快速移动螺旋,即螺 母1相对固定端快速趋近或离开。这种螺旋装置 用于要求快速夹紧的夹具或锁紧装置
第四章 丝杠螺母传动 （4） 丝杠螺母传递的基本条件
矩 形 螺 纹
矩形螺纹 牙型为正方形，牙型角为0°，传动效率最高，
牙根强度低，传动精度低，常用于传力或传导螺 旋，未标准化，逐渐被梯形螺纹所替代。
第四章 丝杠螺母传动
梯 形 螺 纹
梯形螺纹 牙型为等腰梯形，牙型角为30°，传动效率低
于矩形螺纹，但牙根强度高，对中性好，广泛用于 传力或传导螺旋，如机床的丝杠、螺旋举重器等。
第四章 丝杠螺母传动 （5） 几个基本概念
1）内螺纹和外螺纹
按螺纹的位置，螺纹分为内螺纹和外螺 纹，二者共同组成螺纹副用于联接和传动。
2）左旋螺纹和右旋螺纹
按螺旋线绕行方向，螺纹可分为左旋螺 纹和右旋螺纹。
第四章 丝杠螺母传动
右旋
左旋
第四章 丝杠螺母传动 3）单线螺纹和多线螺纹
按螺旋线的数目，螺纹可分为单线螺 纹（n=1）、双线螺纹（n=2）和多线螺 纹（n>2）。
矩形 梯形 锯齿形
右旋螺纹
特殊情况下也采用左旋螺纹。
第四章 丝杠螺母传动
3）材料
一般螺杆的选用原则如下：
高精度传动时多选碳素工具钢 需要较高硬度，可采用铬锰合金钢
或者采用65Mn钢 一般情况下可用45、50钢
第四章 丝杠螺母传动
螺母材料可采用
铸造锡青铜，重载低速的场合可选用铸造铝 铁青铜，而轻载低速时也可选用耐磨铸铁。
第四章 丝杠螺母传动
3）按丝杠和螺母相对运动情况分 1）螺母固定，丝杠转动并移动：
特点：结构简单，传动精度较高，螺母支撑杆 可消除附加轴向窜动，刚性较差。
第四章 丝杠螺母传动
2）丝杠转动，螺母移动：
特点：结构紧凑，丝杆刚性高。要限制螺母转 动，故需导向装置。
第四章 丝杠螺母传动
3）螺母转动，丝杠移动：
第四章 丝杠螺母传动 （3） 丝杠螺母机构的分类及特点
1）按功能分 a) 传递力/能量为主（传力螺旋）
千斤顶
压力机
第四章 丝杠螺母传动
特点： 低速、间歇工作，传递
轴向力大、能自锁。
第四章 丝杠螺母传动
b) 传递运动为主（传动螺旋） 机床工作台的进给丝杠
特点： 速度高、连续工作、精度高。
第四章 丝杠螺母传动
c) 调整位置（调整螺旋）
虎钳
微调螺旋
特点：受力较小且不经常转动 。
第四章 丝杠螺母传动
2）按摩擦方式分 a）滑动丝杠螺母机构： 优点： a) 结构简单 b) 加工方便 c) 成本低 d)具有自锁功能 缺点： a) 摩擦阻力较大 b)传动效率低(30%~40%)
第四章 丝杠螺母传动
b）滚动丝杠螺母机构： 优点： a) 传动效率高（92%~98%） b) 摩擦阻力小 c) 传动精度高 缺点： a) 结构复杂 b)成本高 c)无自锁功能
第四章 丝杠螺母传动
普通螺纹
三角形螺纹
米制三角形螺纹，牙型角 为60°，同一公称直径下有 多种螺距，其中螺距最大的称 为粗牙螺纹，其余为细牙螺纹。
管螺纹
英制螺纹，牙型角为55°，公称直径是管子内 径，可分为圆柱管螺纹和圆锥管螺纹，前者用于低 压场合，后者用于高温、高压或密封性高的管连接。
第四章 丝杠螺母传动
特点：结构复杂，占用空间大，传动时需限制 螺母移动和丝杠转动。
第四章 丝杠螺母传动
4）丝杠固定，螺母转动并移动：
特点：结构简单，紧凑，丝杆刚性较高，但使 用不方便，应用较少。
第四章 丝杠螺母传动
5）差动传动：
Ph2 Ph1
特点：调节方便，可实现微动或快速移动，应 用广泛。
第四章 丝杠螺母传动
设螺杆2左、右两段螺纹的旋向相同,且导 程分别为Ph1和Ph2 。当螺杆2转动φ角时,可动 螺母1的移动距离L为
作用：
用于机构之间能量的传递和运动形式的传递
第四章 丝杠螺母传动 （2） 丝杠螺母结构及材料
1）螺母结构
整体螺母
不能调整间隙，只能用在轻载且 精度要求较低的场合
组合螺母 对开螺母
减少间隙，提高传动精度
这种螺母便于操作，一般用于车 床溜板箱的螺旋传动中
第四章 丝杠螺母传动
2）螺杆结构
通常采用牙型为：
螺旋副零件与滑板的联接结构对螺旋副的磨损有直 接影响，设计时应注意。
常见的联接结构有下列几种：
刚性连接结构 弹性连接结构 活动连接结构
第四章 丝杠螺母传动
1）刚性连接结构
(a)
(b)
图4-1 刚性联接结构
第四章 丝杠螺母传动
图4-1为刚性联接结构，这种联接结构的特点是牢固 可靠。
但当螺杆轴线与滑板运动方向不平行时，螺纹工作 面的压力增大，磨损加剧，严重（α 、β较大）时还会 发生卡住现象，刚性联接结构多用于受力较大的螺旋 传动中。
第四章 丝杠螺母传动
锯 齿 形 螺 纹
锯齿形螺纹
工作面的牙型斜角为3°，非工作面的牙型斜 角为30°，综合了矩形螺纹效率高和梯形螺纹牙 根强度高的特点，但仅用于单向受力的传力螺旋。
第四章 丝杠螺母传动 6) 螺距与导程
第四章 丝杠螺母传动
第四章 丝杠螺母传动
2、滑动丝杠螺母传动
（1） 螺旋副零件与滑板连接结构的确定
丝杠螺母传动
主讲讲师：宣言
第四章 丝杠螺母传动 1 丝杠螺母传动 2 滑动丝杠螺母传动 3 滚珠丝杠螺母传动
第四章 丝杠螺母传动 1、丝杠螺母传动
（1） 丝杠螺母机构的主要构成
减摩介质 丝杠 + 丝杠螺母 +
滚动体（回珠装置）
第四章 丝杠螺母传动
功能：
实现旋转运动与直线运动之间相互转换或调整