螺旋传动

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螺旋传动螺旋传动(共17张PPT)优秀

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d2 → (螺纹规范) d、P
验算: u H 10 P
不满足,增大螺距。
有自锁性要求的螺旋传动,应校核自锁条件:
v
v arctcanofsarctafvn 第十三页,共17页。
三、滑动螺旋传动的设计计算
2.螺杆的强度计算
§5-9 螺旋传动
螺旋传动3
对于受力比较大的螺杆,需根据第四 强度实际求出危险截面的计算应力:
ca232d 41 2
F2( 34T)2[]
d1
式中,F为螺杆所受的轴向压力〔或拉力〕, T 为螺杆所受的扭矩,
TFtan(v) d22
第十四页,共17页。
三、滑动螺旋传动的设计计算
3.螺母螺牙的强度计算 螺牙上的平均压力为:F/u
其危险截面 a – a 的剪切强度 条件和弯曲强度条件分别为:
F [] Dbu
螺杆转动,螺母挪动 常见运动方式 螺母固定,螺杆转动并挪动
差动螺旋传动
按用途分类
传力螺旋 传导螺旋 调整螺旋
第五页,共17页。
螺旋传动1
一、螺旋传动的类型和运用
§5-9 螺旋传动
螺杆 螺旋副 ——传送运动和动力传动,回转运动→直线运动 螺母
螺杆转动,螺母挪动 常见运动方式 螺母固定,螺杆转动并挪动
螺杆转动,螺母挪动 常见运动方式 螺母固定,螺杆转动并挪动
差动螺旋传动
第二页,共17页。
螺旋传动1
一、螺旋传动的类型和运用
§5-9 螺旋传动
螺杆 螺旋副 ——传送运动和动力传动,回转运动→直线运动 螺母
螺杆转动,螺母挪动 常见运动方式 螺母固定,螺杆转动并挪动
差动螺旋传动
第三页,共17页。
螺旋传动1
一、螺旋传动的类型和运用

螺旋传动

螺旋传动

Fcr
480
1 0.00022
π
d12 4
(16-11)
(3)对于Q275当<40,优质碳素钢<60时,不必校核螺杆的
稳定性。
式中,E为螺杆材料弹性模量,钢E = 2.07×104(MPa); Ia为螺杆危险截面轴惯性矩;为螺杆长度系数,见表16-4; l为螺杆计算长度。
若上式计算不满足螺杆稳定条件,应适当增大螺杆小径。 除上述计算外,对于高精度的螺旋传动,应进行螺杆的刚度计 算;对于高速旋转的螺旋还应校核其临界转速。
传力螺旋:
螺旋传动的应用和分类
所谓传力螺旋是指以传递力为主螺旋传动。如图
16-1a的千斤顶、图16-1b的压力机。这种螺旋主要承 受很大的轴向力,一般为间歇工作,每次工作时间较 短,工作速度也不高,并具有自锁能力。
传导螺旋:
以传递运动为主,并要求有较高的传动精度,有 时也承受较大的轴向力的螺旋为传导螺旋。如图161c的金属切削机床的进给螺旋。传导螺旋常在较长的 时间内连续工作,工作速度较高。
旋副材料硬度,滚动螺旋的寿命Lh(h)为
Lh

10 6 60n

Ca KFKH
Fa
3
(16-13)
式中,KF为载荷系数,见表16-6;KH为硬度影响系
数,见表16-7。
滚动螺旋传动
对于滚动螺旋的寿命要求可参照表16-8,基本额
定动载荷Ca值可参考有关手册或工厂样本。
2.滚动螺旋静载荷计算
滚动螺旋传动
16-4
滚动螺旋传动
2.结构类型及特点 根据螺纹滚道截面形状和滚动体在滚道中的循环
方式对滚动螺旋进行分类。 (1)螺纹滚道法向截面形状有矩形、单圆弧和双圆弧

普通螺旋传动课件

普通螺旋传动课件
结构复杂,制造困难
滚动螺旋传动的结构较复杂,制造难度较大 。
静压螺旋传动
01
02
03
04
传动精度高
静压螺旋传动的螺母和丝杠之 间采用液体静压力平衡间隙,
因此传动精度较高。
耐磨性好
由于液体静压力平衡间隙,摩 擦小,因此耐磨性好。
传动效率高
静压螺旋传动由于摩擦损失较 小,因此传动效率较高。
结构复杂,成本高
可靠性保证的措施
选用高可靠性的零部件
01
选用高可靠性、高质量的零部件,确保各部件的可靠性和稳定
性。
进行严格的可靠性测试
02
在产品开发阶段进行全面的可靠性测试,包括环境适应性测试
、振动测试、冲击测试等,确保产品的可靠性。
实施可靠性工程技术
03
通过可靠性工程技术,对产品进行可靠性分析、评估和优化,
确保产品的可靠性。
螺旋传动主要用于传递运动和动力, 如旋转运动转换为直线运动、调整机 械位置、测量和控制位置等。
CHAPTER 02
螺旋传动的分类与特点
滑动螺旋传动
结构简单,制造容易
滑动螺旋传动主要由螺母和丝 杠组成,结构简单,制造容易

传动精度低
由于滑动螺旋传动的螺母和丝 杠之间存在间隙,因此传动精 度较低。
耐磨性差
3. 压力调整:静压螺旋 传动的液压压力应适当 调整,以适应不同的工 况需求。压力调整可通 过溢流阀、减压阀等液 压系统元件实现。压力 调整值应根据试验数据 进行优化。
间隙密封螺旋传动的设计
• 间隙密封螺旋传动是一种利用间隙实现密封的螺旋传动方式。其设计重点在于 确定适当的间隙大小和形状,以及选择合适的材料和加工工艺。
CHAPTER 04

螺旋传动

螺旋传动

s=(lA-lB)φ /(2π)
s=(lA+lB)φ /(2π)
按照螺纹副的摩擦性质分类 滑动螺旋 滚动螺旋 静压螺旋
(a)滑动螺旋
滑动螺旋 滑动螺旋结构简单,易于制造,传力大,易于自 锁,所以应用最广泛,但其缺点是摩擦阻力大,传动 效率低(一般为30%~40%),磨损快,传动精度。
滚动螺旋传动 滚动螺旋传动具有传动效率高、启动力矩小、传 动灵敏平稳、工作寿命长等优点。 缺点是结构复杂,制造要求高,特别是长螺杆更 难保证热处理及磨削工艺质量,刚性和抗振性较差。 多用于高精度、高效率的机构,在机床、汽车、 航空、航天及武器等制造业中应用颇广。
ψ<ρV
ψ —螺杆中径升角
arctan np / d 2
n—螺杆的头数; P—螺杆的螺距; ρV —螺杆的当量摩擦角;
V arctan v
μV —螺杆的当量摩擦系数
人生一定要努力,努力是人生的一种精神
状态。与其要求自己一定要成为一个什么样的
人物,获得什么样的成就,不如磨练自己做一
根据用途的螺旋传动分类
传力螺旋 传导螺旋 调整螺旋
FN T F T (c)进给机构
FN (a)千斤顶
(b)压力机
6.1.1 传力螺旋 它以传递动力为主,要求以较小的转矩产生较大 的轴向推力,用以克服工件阻力。这种传力螺旋主要 是承受很大的轴向力,一般为间歇性工作,每次的工 作时间较短,工作速度也不高,通常具有自锁能力。
6.3.4 螺杆的稳定性计算
螺杆失稳:
★长径比大的受压螺杆, ★所受的轴向力F大于某一临界值Fc 在过大压力作用下,细长螺杆突然发生侧向弯 曲的现象。
稳定性校核公式:
Fc Sc [S ] F

机械基础02-2.2螺旋传动的应用形式

机械基础02-2.2螺旋传动的应用形式

第二节螺旋传动的应用形式一、螺旋传动的应用形式1.螺旋传动的定义:用内、外螺纹组成的螺旋副,传递运动和动力的传动装置。

2.螺旋传动的特点:螺旋传动可方便地将回转运动变为直线往复运动。

其结构简单,工作连续、平稳、承载能力大、传动精度高、磨损大、效率低。

3.常用的螺旋传动类型。

常用的螺旋活动类型有三种:普通螺旋传动、差动螺旋传动、滚珠螺旋传动。

(1)普通螺旋传动①定义:由螺杆和螺母组成的简单螺旋副。

②螺杆(或螺母)的移向判别方法:右手定则+左(右)手定则。

先用右手定则判别出螺纹的旋向(方法见前述),再用左(右)手定则判断螺杆(螺母)的移向。

即伸出左手或右手(左旋用左手,右旋用右手),弯曲四指方向与螺杆(或螺母)的旋转方向一致,则大拇指的指向(或大拇指指向的反方向)即为螺杆(或螺母)的移动方向。

注:应用形式中一、二两种情况,螺母或螺杆的移向与大拇指指向一致;三、四两种移向与大拇指指向相反。

应用此方法,移向、旋向及转向三向中只要知道任意两向,即可判断出第三向。

③螺母(或螺杆)的移动距离L=n·S=n·Z·P。

①定义:活动螺母与螺杆产生差动(即不一致)的螺旋传动机构。

②活动螺母的实际移动距离与移动方向:L=n(Pa ±Pb)注计算公式中的“±”表示的含义是:当a、b两段螺旋旋向相同时取“-”,旋向相反时取“+”。

结果为“+”说明活动螺母的实际移动方向与a段螺旋中螺杆移动的方向相同;若为“-”则相反。

③差动螺旋传动的意义:可以产生极小位移,可方便地实现微量调节。

(3)滚珠螺旋传动①定义:螺纹面间的摩擦性质为滚动摩擦的传动装置。

它是一项新技术。

②组成:螺母、螺杆、滚珠、滚珠循环装置。

③传动特点:摩擦阻力小,传动效率高、运动稳定灵敏、结构复杂、成本高。

【教材全程导学】(课堂探析)例1 差动增速机构中,两段螺纹旋向应。

A.相反 B.相同 C.相同或相反 D.不能确定【思路分析】差动螺旋传动活动螺母的移距由公式:L=N(Pha ±Phb)来求,同旋向取“-”,不同旋向取“+”,则差动增速机构,旋向就相反。

机械基础第二章螺旋传动

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

11螺旋传动

11螺旋传动
回差见直接影响到螺旋传动的运动精度,在使用过程 中必须要加以消除。
1)径向调节法 a)是开槽螺母,拧紧锁紧螺钉即可使螺母产生径向收 缩,使螺母和螺杆的配合间隙减小。
b)所示为卡簧式螺母结构,其中主螺母1开有三个纵 向槽,拧紧副螺母2使具有锥形头的开槽螺母1产生径向收 缩,以减小螺纹间隙。
c)所示为对开螺母结构,由两个螺钉来调整螺母的径 向收缩,调整螺钉下面有螺旋弹簧,其作用是使压紧力均 匀,并有一定的自动调节作用。
副螺母上的小螺钉防止主副螺母之间的相对转3单面接触法单面接触法利用弹簧产生单向作用力使螺纹的工作表面保持单面接触从而消除间隙引起的回差在螺杆和螺母之间设有封闭循环的滚道在滚道间填充钢珠使螺旋副的滑动摩擦变为滚动摩擦提高传动效率这种传动称为螺旋传动又称为滚珠丝杠副
第十二章
螺旋传动
§12-1 概述 §12-2 滑动螺旋传 动 §12-3 滚动螺旋传 动
2.3.2 传力螺旋设计
1)耐磨性计算 滑动螺旋中磨损是最主要的一 种失效形式,它会引起传动精度下 降、强度下降。 磨损的影响因素:工作面的比 压,螺纹表面质量,滑动速度和润 滑状态。 所以耐磨性计算主要限制螺纹 工作面上比压 P要求小于材料的许用 比压。
耐磨性条件:
P Fa Fa [ P] A d 2 hn
2)传动比大
将定轴转动转换为速度较低的直线运动。
3)增力显著
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。
4)传动平稳﹐无噪音,能够实现自锁 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
5)摩擦磨损大,效率较低
效率30%~40%,易磨损。
2)外循环滚珠丝杠 滚珠在返回时与螺杆脱离接触的循环称为外循环。在 这种结构中,螺母上钻有一个纵向通孔作为滚珠返回通道, 螺母两端装有铣出短槽的端盖,短槽端部与螺纹滚道相切, 便于滚珠进入,形成回路。

螺旋传动的组成

螺旋传动的组成

螺旋传动的形式

根据螺杆和螺母的相对运动关系,螺旋传动的形式有:
(1)螺母不动,螺杆回转并作直线运动:如台式虎钳等; (2)螺杆不动,螺母回转并作直线运动:如龙门刨床垂直刀架 的水平移动、螺旋千斤顶等;
螺杆位移的台式虎钳
螺旋千斤顶
形式
(3)螺杆原地回转,螺母作直线运动:多用于机床进给机构, 如车床大溜板的纵向进给和中溜板的横向进给; (4)螺母原位回转,螺杆往复运动:如应力试验机上的观察特点、类型和应用 组成:螺旋传动是由螺杆、螺母和机架组成的。螺旋副用来传 递运动和动力的,它可以将回转运动变为直线移动。

螺旋机构的主要优点是:结构简单,制造方便,运动连续平稳, 承载能力大,能将较小的回转力矩转变为较大的轴向力,传动 精度较高,易于自锁等。
• 缺点是螺纹配合面 间产生的摩擦损失大, 传动效率低。
螺 母 原 位 回 转 螺 杆 往 复 运 动
螺杆原位回转,螺母往复运动
螺旋传动根据螺旋副的摩擦性质不同
可分为:
滑动螺旋、滚动螺旋和静压螺旋 1)滑动螺旋特点及应用
优点:结构简单,制造方便、工作平稳、易于自锁。 缺点:是螺纹之间产生较大的相对滑动,摩擦阻力大,磨 损快、传动效率低(30—40%),定位精度低。 应用:广泛应用于对传动精度和效率要求不高的场合,如 机床进给机构、螺旋起重机和螺旋压力机中.
•应用:不宜用于高速 及大功率的传动。
螺旋传动的类型
螺旋传动按其用途可分为三种: (1)传力螺旋——以传递动力为主。如举重器、螺旋千斤顶。 特点:低速、间歇工作,传递轴向力大、能自锁
(2)传导螺旋
传动螺旋——以传递运动为主。如机床进给丝杠 特点:速度高、连续工作、传动精度高
(3)调整螺旋

机械基础 第二章 螺旋传动 教学

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

机械设计基础-5.9螺旋传动

机械设计基础-5.9螺旋传动

第九节 螺旋传动一、螺旋传动的类型和应用螺旋传动是用螺杆和螺母传递运动和动力的机械传动,主要用于把旋转运动转换成直线运动,将转矩转换成推力。

按相对运动关系,螺旋传动常用的运动形式有以下三种:1、螺杆原位转动、螺母移动,多用于机床进给机构;2、螺母固定、螺杆转动和移动,多用于螺旋压力机构中;3、螺母原位转动、螺杆移动,用于升降装置。

图a 螺杆转动,螺母移动 图b 螺母固定,螺杆转、移动 图c 螺母转动,螺杆移动按用途不同分为⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧→冰箱的地脚螺旋。

:电之间的相对位置。

例如—用于调整并固定零件—调整螺旋:。

千斤顶、螺旋压力机等得大的轴向力。

例如:,获用螺旋斜面的增力原理—主要以增力为主,利—传力螺旋:作台等进给机构。

刀架、工的直线运动。

例如:机床度,回转的运动精通常要求具有较高—主要用来传递运动,—传导螺旋:1、传动螺旋它以传递动力为主,要求用较小的转矩产生较大的轴向推力。

一般为间歇工作,工作速度不高,而且通常要求自锁,如千斤顶(图c),搬动手柄对螺杆加一个转矩,则螺杆旋转并产生很大轴向力推力以举起重物。

左右螺旋提升机构也是一个主要的应用。

2、传导螺旋它以传递运动为主,常要求具有高的运动精度。

一般在较长时间内连续工作,工作速度也较高。

例如用于机床进给机构的传导螺旋,螺杆旋转,推动螺母连同滑板和刀架作直线运动。

机床进给螺旋 带传动用调整螺旋 3、调整螺旋它用以调整并固定零件或部件之间的相对位置。

一般不在工作载荷作用下转动,要求能自锁,有时也要求有很高的精度。

例如用于带传动张紧的调整螺旋。

在调整带的张紧力时,先松开螺栓,旋转调整螺旋,把滑轨上的电动机推到所需的位置,然后再将螺栓拧紧。

按摩擦性质不同分⎪⎩⎪⎨⎧↑↑↓。

润滑。

的高压油实现液体静压静压螺旋:靠外界输入便。

,但结构复杂,加工不滚动螺旋:,但摩擦大加工方便,利于自。

锁滑动螺旋:结构简单,ηηη滑动螺旋 滑动螺旋结构简单,便于制造,易于自锁,应用范围较广。

第2章 螺旋传动

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。

机械第4章

机械第4章
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4.1 螺旋传动
(2)直线运动距离测算普通螺旋传动中,螺杆(或螺母)的移 动距离与螺纹的导程有关。螺杆相对螺母每回转一圈,螺杆
(或螺母)移动一个等于导程的距离。因此移动距离等于回转 圈数与导程的乘积,即 L NPh 式中 L —螺杆(或螺母)的移动距离,mm ;

N -回转圈数;
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4.1 螺旋传动
(2)差动螺旋传动的移动距离和方向的确定由上面分析可知, 在图4-7所示差动螺旋机构中:
.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。
.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)。
第4章螺旋传动和蜗杆传动机构的 类型及功能
4.1 螺旋传动 4.2 蜗杆传动
4.1 螺旋传动
4.1.1螺旋传动构成及特点
螺旋运动由具有一定制约关系的转动及沿转动轴线方向的移 动两部分组成,它是构件的一种空间运动。组成运动副的两 构件只能沿轴线作相对螺旋运动的运动副称为螺旋副。
螺旋传动与其他将回转运动转变为直线运动的传动装置(如 曲柄滑块机构)相比,具有结构简单,工作连续、平稳,承载 能力大,传动精度高等优点,因此广泛应用于各种机械和仪 器中。它的缺点是摩擦损失大,传动效率较低。但滚动螺旋 传动的应用,很大程度的改善了螺旋传动摩擦力大、易磨损 和效率低的缺点。
向的相反方向即为螺母(或螺杆)的移动方向(图4-5 ) 。 实例练习:图4-6所示为卧式车床的床鞍的丝杠螺母传动机

8螺旋传动

8螺旋传动

第8章螺旋传动一、基本概念1.传动用螺纹(如梯形螺纹)的牙形角通常比联接用螺纹牙形角小,这主要是为了提高传动效率。

2.螺旋传动是应用螺旋(或称螺杆)和螺母来实现将旋转运动转变成直线运动的。

螺旋传动按其在机械中的作用分为:1)传力螺旋传动,以传递力为主,可用较小的力矩转动产生轴向运动和大的轴向力,一般在低转速下工作,每次工作时间较短或间歇工作。

2)传导螺旋传动,以传递运动为主,通常工作速度较高,在较长时间内连续工作,要求具有较高的传动精度。

3)调整螺旋传动,用于调整或固定零件(或部件)之间的相对位置,一般不经常运动。

3.螺旋传动根据螺杆与螺母相对运动的组合情况分为四种:1)螺母固定,螺杆转动并移动;2)螺杆转动,螺母移动;3)螺母转动,螺杆移动;4)螺杆固定,螺母转动并移动。

由手柄锥齿轮传动螺旋传动组成的螺旋千斤顶是螺母转动,螺杆移动。

4.差动螺旋传动的螺杆由左右两段不同导程或旋向的螺旋组成,右端螺旋在固定的螺母中运动,左段螺旋在只能移动不能转动的螺母中转动。

有以下几种情况:1)螺纹方向相同,但导程不同,多用于各种微动装置中。

2)左右两段螺纹方向不同,用于要求快速夹紧的夹具或锁紧装置中。

5.螺旋传动按其螺旋和螺母接触面间摩擦性质,分为滑动螺旋传动、滚动螺旋(在内外螺纹间螺纹间装有滚动体)传动和静压螺旋(内外螺纹被静压油膜隔开)传动。

6.螺杆和螺母的材料除应具有足够的强度外,还应具有较好的减摩性和耐磨性,且为了使磨损主要发生在螺母上,螺母材料要比螺杆的材料软。

7.螺母的结构类型分为整体螺母(结构简单,但磨损后轴向间隙不能补偿)、剖分螺母和组合螺母(螺纹的磨损可以补偿,轴向间隙可以消除)8.螺旋传动主要采用梯形螺纹,还有锯齿形螺纹和矩形螺纹。

传动需确定的主要参数有螺杆的直径和螺纹部分的长度、螺距、线数和螺母高度等。

9.滑动螺旋工作时,主要承受转矩和轴向载荷;同时,螺杆和螺母的宣和螺纹间有相对滑动。

螺旋传动的主要失效形式是螺纹磨损,因此,通常是根据旋合螺纹间的耐磨性条件确定螺杆的直径和螺母高度,参照所选的螺纹的标准及螺旋传动的工作要求确定传动的其他参数。

螺旋传动名词解释

螺旋传动名词解释

螺旋传动名词解释螺旋传动是一种常见的机械传动方式,它是通过螺旋线来传递动力和转矩的一种机械装置。

在工业生产中,螺旋传动被广泛应用于各种机械设备中,如车床、钻床、刨床、铣床、齿轮箱、减速器等。

本文将对与螺旋传动相关的一些名词进行解释。

1. 螺旋线螺旋线是一种沿着圆柱体或圆锥体表面上升螺旋的曲线。

螺旋线的特点是在平面上呈现出逐渐增长的弧长和逐渐增大的半径,形成了一条渐开线。

在螺旋传动中,螺旋线是用来传递动力和转矩的重要部分。

2. 螺旋齿轮螺旋齿轮是一种具有螺旋齿的齿轮,其齿形为螺旋线状。

螺旋齿轮是螺旋传动的核心部件之一,它能够传递更大的转矩和更高的速度比。

与其他齿轮相比,螺旋齿轮的传动效率更高,噪音更小,寿命更长。

3. 螺旋锥齿轮螺旋锥齿轮是一种具有螺旋齿的锥齿轮,其齿形为螺旋线状。

螺旋锥齿轮通常用于传递转速和转矩较大的动力,如汽车变速器、风力发电机等。

螺旋锥齿轮具有传动效率高、噪音小、寿命长等优点。

4. 螺旋传动比螺旋传动比是指螺旋齿轮或螺旋锥齿轮的齿数比。

螺旋传动比可以通过改变螺旋齿轮或螺旋锥齿轮的齿数来实现转速和转矩的变化。

螺旋传动比的大小决定了螺旋传动的输出转矩和转速。

5. 螺旋传动效率螺旋传动效率是指螺旋传动在传递动力和转矩时的能量损失程度。

螺旋传动效率受到许多因素的影响,如传动比、齿轮材料、齿形设计等。

一般来说,螺旋传动效率高达95%以上,是一种高效的传动方式。

6. 螺旋传动噪音螺旋传动噪音是指螺旋传动在运转过程中产生的声音。

螺旋传动噪音的大小与许多因素有关,如传动比、齿轮齿形、齿轮材料、润滑状况等。

为了降低螺旋传动噪音,可以采用一些措施,如改进齿形设计、选择合适的材料、加强润滑等。

7. 螺旋传动寿命螺旋传动寿命是指螺旋传动在正常使用条件下的使用寿命。

螺旋传动寿命受到许多因素的影响,如齿轮设计、材料、润滑状况等。

为了延长螺旋传动的寿命,需要采取一些措施,如优化齿轮设计、选择合适的材料、加强润滑等。

第05章螺旋传动1

第05章螺旋传动1

f ϕ v = tg cosα f为螺纹表面摩擦系数(表5-6), α为螺纹牙形半角。
−1
三.螺旋传动的设计和计算
②承受与螺 杆轴线有偏心 距为a的轴向 载荷Fa,相当 于计算有一轴 向载荷Fa和一 力矩aFa作用 在此螺杆轴线 上,由此引起 的摩擦力矩。
aFa=N0b
三.螺旋传动的设计和计算
aFa 1 Fn = b sin α
§5-1螺旋传动的类型、特点和应用
在螺旋传动中,螺杆和螺母的相对运动 关系为:
zt l= ϕ 2π
(5-1)
式中: l-螺杆或母移动的距离或行程; t-螺杆(螺母)的螺距; z-螺纹线头数,常用z=1; ϕ-杆螺母间的相对转角;
一.螺旋传动的类型和应用
按用途分类 ⑴传力螺旋 传递动力,承受较大的载荷,传动精度要 求较低,要具有足够的强度。 ⑵测量螺旋(称示数螺旋) 精确地传递相对运动或位移,要求传动精 度高、回差小、运动灵活。 ⑶一般传动螺旋 精确定位,要求螺纹不松动,自锁,一般 的传动。
通常螺纹的圈数n≤10。
三.螺旋传动的设计和计算 ⑵刚度计算 螺杆受轴向载荷时,一个螺距的变化量 λFt为: 式中: λ F ---一个螺距的变化量; Fa---轴向载荷; t---螺距; E---螺杆材料拉压弹性模量, 对于钢: E=2.0×105MPa; A---螺杆螺纹截面面积,对梯形螺纹按螺纹中 径计算;螺杆受拉时上式取“+”号,受压时取“-” 号。
三.螺旋传动的设计和计算
2.螺旋传动的设计方法:类比法和计算法 类比法 ⑴螺杆工作长度L,应满中仪器的行程要求, 设计时L应为:
L ≥ l1 + l2 + l3
(5-3)
式中:l1 ---精密机械与仪器需要的行程; l2---螺母的工作轴向长度(或高度); l3 ---满足精密机械与仪器行程要求 外适当的余量,一般 5~10mm。

机械设计基础第12章螺旋传动

机械设计基础第12章螺旋传动
螺旋传动的优势 相比其他传动方式,如齿轮传动、链传动等,螺旋传动在机床进给机构中具有更高的传动精度和稳定性, 能够满足高精度加工的需求。
实例二:汽车转向器中的螺旋传动
螺旋传动的特点
在汽车转向器中,螺旋传动具有结构紧凑、传动效率高、可靠性好等优点。通过调整螺旋的 导程和转速,可以实现汽车转向的灵活性和稳定性。
螺旋传动的优势
相比其他驱动方式,如链条驱动、齿 轮驱动等,螺旋传动在升降机中具有 更高的承载能力和运行平稳性,能够 满足不同高度和负载下的升降需求。
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旋转运动
当主动件固定不动时,从 动件绕螺旋轴作旋转运动。
螺旋传动的效率计算
滑动摩擦效率
总效率
考虑螺旋副间滑动摩擦时的效率,与 摩擦系数、法向力和切向力有关。
综合考虑滑动摩擦和滚动摩擦时的效 率,是评价螺旋传动性能的重要指标。
滚动摩擦效率
考虑螺旋副间滚动摩擦时的效率,与 滚动体的形状、大小和数量有关。
机械设计基础第12章螺 旋传动
目 录
• 螺旋传动概述 • 螺旋传动的工作原理 • 螺旋传动的类型与结构 • 螺旋传动的参数设计与计算 • 螺旋传动的材料、制造与热处理 • 螺旋传动的润滑与密封 • 螺旋传动在机械设计中的应用实例
01
螺旋传动概述
定义与分类
定义
螺旋传动是利用螺旋副传递运动和 动力的一种机械传动方式。
分类
根据螺旋副的摩擦性质,螺旋传动 可分为滑动螺旋传动、滚动螺旋传 动和静压螺旋传动三种类型。
螺旋传动的特点
优点 结构简单,制造方便,易于自锁。
传动平稳,噪声小,工作可靠。
螺旋传动的特点
• 能实现大传动比和远距离传动
04

螺旋传动名词解释

螺旋传动名词解释

螺旋传动名词解释螺旋传动是一种机械传动方式,它通过螺旋线形的轮齿来传递动力和扭矩。

在工业生产中,螺旋传动被广泛应用于各种机械设备中,如车辆、机床、起重设备、农机等。

本文将从螺旋传动的基本原理、分类、优缺点、应用领域等方面进行详细解释。

一、螺旋传动的基本原理螺旋传动的基本原理是利用螺旋线形的轮齿来实现动力和扭矩的传递。

螺旋线形的轮齿分为两种类型:直螺旋齿和斜螺旋齿。

直螺旋齿的轴线与轮轴平行,斜螺旋齿的轴线与轮轴有一定的夹角。

在螺旋传动中,斜螺旋齿的传动效率比直螺旋齿高,但制造成本也较高。

螺旋传动的主要组成部分有两个:螺旋轮和螺旋齿轮。

螺旋轮是由一个螺旋线形的齿条和一个轮轴组成的,螺旋齿轮则是由一个螺旋线形的齿轮和一个轮轴组成的。

当螺旋轮和螺旋齿轮相互啮合时,通过轮齿的摩擦力和压力,实现动力和扭矩的传递。

二、螺旋传动的分类螺旋传动根据轮齿的类型和传动方式可以分为以下几种:1、直齿螺旋传动:轮齿为直齿,轴线平行,传动效率较低。

2、斜齿螺旋传动:轮齿为斜齿,轴线有一定的夹角,传动效率较高。

3、蜗杆传动:由蜗杆和蜗轮组成,蜗杆为螺旋线形,蜗轮为螺旋线形的齿轮,传动效率较高。

4、滚柱螺旋传动:轮齿为滚柱,传动效率较高,但制造成本较高。

5、圆锥螺旋传动:轮齿为圆锥形,传动效率较高,但制造成本较高。

6、螺旋锥齿轮传动:由螺旋锥齿轮和螺旋锥齿轮组成,传动效率高,但制造成本较高。

三、螺旋传动的优缺点螺旋传动具有以下优点:1、传动效率高:由于轮齿的螺旋线形,使得传动效率较高。

2、承载能力强:由于轮齿的啮合面积较大,使得承载能力较强。

3、传动平稳:由于轮齿的啮合面积较大,使得传动平稳,噪音较小。

4、寿命长:由于轮齿的啮合面积较大,使得磨损较小,寿命较长。

螺旋传动也存在以下缺点:1、制造成本较高:由于轮齿的螺旋线形,制造难度较大,制造成本较高。

2、精度要求高:由于轮齿的螺旋线形,精度要求较高,加工难度较大。

3、自锁性强:由于轮齿的螺旋线形,自锁性较强,需要采取一些措施来防止自锁。

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d d2 d1
L =nP(n=2)


d 1 d 2 d
P

h
~~~~~~~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
梯形螺纹
内 内 内 螺 螺 螺 纹 纹 纹
d d d d 2 d 2 d 2 d 1 d 1 d1
P P P
P P P
外 外 外 螺 螺 螺 纹 纹 纹
锯齿形螺纹
30 ° 30 ° 30 °
外 外 外 螺 螺 螺 纹 纹 纹
内 内 内 螺 螺 螺 纹 纹 纹
33 ° ° 3 °
d d d d 2 d 2 d 2 d 1 d 1 d1
自锁条件: ψ ≤ ρ'
A B
效 率:
f arctan f arctan( ) cos
tan tan
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 ~~~~~~~补充知识结束~~~~~~~
三、滑动螺旋传动的计算(略) 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
b)传动功率的大小:大用梯形螺纹,小用三角螺纹(细牙)
c)微动灵敏度:细牙三角螺纹的微动灵敏度较高 d)自锁性能(即不能反向传动),三角螺纹的自锁性能好 传动中一般用梯形,但当螺距t<1mm,不用梯形,加工困难
(四)主要参数的确定 螺杆的直径和长度、螺距、螺纹头数和螺母高 度等 一般可用类比方法确定,重要的传动按前述 的计算方法来确定或进行校核计算 设计时注意问题: 1.螺杆的螺纹部分的长度 LW≥lg+H(H为螺母高度,工作行程Lg) 螺纹的长度在此前提下应尽可能短些 2.为保证螺杆的刚度 L/d1≤10~15, 如L/d1>25,受压螺杆应进行稳定性验算
滑块上升时的效率:
A2 tg A1 tg
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 滑块下降时:
F FQ tan( )
°
°
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
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
(三)偏斜误差 螺杆的轴线方向与移动件运动方向不平行
(四)温度误差 由于温度(工作温度与制造温度的不同)引起的螺杆 长度和螺距发生变化
db n
(五)驱动力矩、效率和自锁 保证螺旋副转动灵活,反行程自锁 驱动力作用下,主动件 传力 从动件 tan tan( V ) Ph γ——升角, arctan d 2 f ρV——当量摩擦角 V arctan ,α-螺纹牙型半角 cos
轴向载荷作用下,如螺旋副不自锁,从动件 传力主动件
大 径 导 程 线 左 内螺 数 旋 纹中 径公 差带
6g — S
外螺 纹顶 径公 差带
旋 合 长 度
内螺 纹顶 径公 差带
外螺 纹中 径公 差带
相同时只标一个
(六)螺旋副零件与滑板联接结构的确定
螺旋副零件与滑板的联接结构对螺旋副的磨损和 传动精度都有影响。
结构设计要求: 1、消除空回 2、提高传动精度 3、减少螺旋副的磨损 常见联接结构: 1.刚性联接结构
④ 螺纹公差带的选用,表9-8
6级公差——基本级 *公差带——优先选择 H/h配合——最小间隙为零,多采用此配合 G/h,H/g——保证间隙,适用于要求快速装卸的螺纹
GB5796.3—86:传动丝杠、螺母副中30°梯形螺纹 JB2886—92:梯形螺纹丝杠,螺母精度标准
螺纹公差带的标记: M 20 × 2 / 2 左—5H 6H/ 5g
d d d d 2 d 2 d 2 d 1 d 1 d 1
P P P
外 外 外 30 ° 30 ° 螺 30° 螺 螺 纹 P P 纹 P 纹
(二)螺纹的主要参数:
4)螺距P 7)升角ψ 1)大径d(D):公称直径 2)小径d1(D1) :计算强度 5)导程S tanψ=nP/πd2 3)中径d2=(d+d1)/2 6)线数n :S=nP 8)牙型角α
第九章 螺旋传动
第一节 概述
第二节
第三节
滑动螺旋传动
滚珠螺旋传动
第四节
静压螺旋传动简介
第一节 概述
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) 运动关系:
Ph l Ph 2 2
——螺杆,螺母间的相对转角
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
三角形螺纹(普通螺纹(粗牙、 细牙)、管螺纹)
内 内 内 螺 螺 螺 纹 纹 纹
矩形螺纹
内 内 内 螺 螺 螺 纹 纹 纹
60 ° 60 ° 60 °
外 外 外 螺 螺 螺 纹 纹 纹
d d d d 2 d 2 d2 d 1 d 1 d 1
3.为避免周期误差应选用单头螺纹,传动精度高。 4.小转角大位移的情况用多头螺纹。
(五)螺纹公差 螺纹精度 公差带 旋合长度 公差带大小 公差带位置 即 即 公差等级 基本偏差
① 旋合长度↑,累积误差↑,仅用公差带大小不能表示 精度 ∴必须规定公差带在多大的旋合长度范围内有效。 旋合长度分长、中、短三种,表9-6 一般按中等长度考虑, ② 将不同的公差等级(即公差带大小)和基本偏差(即 公差带位置)组合,可得最终公差带。 例7H,8g(H7,g8——1998国标)
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)
补充知识:
(一)螺纹的分类
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 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
按位置:
不失稳的条件
EI a Fac 2 ( L) Fac S F (2.5 ~ 4) Fa max
2
(四)强度计算 1.螺杆强度计算
2
第四强度理论
2
4 Fa T d 2 3 0.2d 3 [ ] 1 1
2.螺纹强度计算 ∵螺杆强度>螺母强度 ∴验算螺母螺纹强度 Fa [ ] 剪切强度: dbn 3Fa h 弯曲强度: b [ p ] 2
失效形式——螺纹的磨损,螺杆变形,螺杆、螺纹牙的断裂
Fa Fa P p [ p] H d hH 2 d 2 h P
Fa——轴向载荷 P——螺距 h——螺纹工作高度
d2——螺纹中径
H——螺母高度 h=0.5P 梯、矩形螺纹
考虑螺纹间载荷分布不均,螺母螺纹的圈数应小于10
(二)刚度计算 轴向载荷Fa引起的一个螺距变化量: PF TP 转矩T的作用下一个螺距长度转角 引起螺距变化 GI P 逆 P TP 2 PT 2 2GI P 顺 共同作用下的螺距变化量λP
Fa P EA 拉 压
P PF PT
Fa P TP 2 EA 2GI P 3 10 (μm)
1000 P [ ] P
每米螺纹螺距累积变化量:
(三)稳定性验算
l/d 较大时,可能失稳而产生侧向弯曲的临界轴向载荷
补充知识: 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
arctan f
FQ R F 0
vA A

考虑A的平衡:
F f =fN R B
F R
2.中径误差 大、小径处有较大间隙,互不接触,中径为配合尺寸
为使螺杆与螺母转动灵活、储存润滑油
∴应对中径上的间隙加以控制 3.牙型半角误差
当螺纹各牙间牙型角有 差异,会引起螺距变化, 从而影响传动精度 牙型角在螺纹全长上变 化不大(一次装刀切削), 对传动精度影响小
(二)螺杆轴向窜动误差 螺杆轴肩端面与轴承止推面不垂直,有α1、α2的偏差
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——ψ<ρ时
(4)效率低,磨损快 二、滑动螺旋传动的型式及应用
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
l ( Ph1 Ph 2 ) 若Ph1与Ph2相差很小,l很小——微动装置 2
如螺杆3左右两段旋向相反: l ( Ph1 Ph 2 ) 2
快速移动螺旋——快速夹紧装置
2.弹性联接结构
3.活动联接结构
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