机械基础第二章螺旋传动

第二章螺旋传动,螺旋传动是利用螺旋副来传递运动和（或）动力的一种机械传动，可以方便地把主动件的回转运动变为从动件的直线运动。螺旋传动在机床的进给机构、起重设备、锻压机械、测量仪器、工具、夹具、玩具及其他工业设备中有着广泛的应用。,2-1螺纹的种类和应用,螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动的。螺纹类型有多种，除可以实现传动外，也能对零件进行紧固连接。一、按螺纹牙型分类及应用,1）三角形螺纹（普通螺纹）牙型角为60，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30，是应用最为广泛的传动螺纹。,序准备知识,3）矩形螺纹牙型角为0，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3和30，3的一侧用来承受载荷,可得到较高效率；30一侧用来增加牙根强度,适用于单向受载的传动螺纹。,序准备知识,三角形螺纹（用于联接）矩形螺纹梯形螺纹（用于传动）锯齿形螺纹,普通螺纹管螺纹,粗牙细牙,圆柱管螺纹圆锥管螺纹,轴线垂直放置，螺旋线向左上升左旋螺旋线向右上升右旋,左旋右旋,按线数分,单线双（多）线,按牙形分,按旋向分,单线、粗牙、右旋的普通螺纹,右旋,左旋,右旋,按螺旋线形成的表面分,内螺纹外螺纹,右旋(常用),左旋,沿一条螺旋线形成的螺纹叫做单线螺纹；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叫做多线螺纹。,单线螺纹,双线螺纹,大径（D、d）,2-2普通螺纹的主要参数,2小径（D1、d1）,中径（D、d）,螺距（P）,导程（Ph）,牙型角（）与牙侧角（、）,螺纹升角（）,2-3螺纹的代号标注,普通螺纹的代号与标记,粗牙普通螺纹用字母M及公称直径表示，细牙普通螺纹用字母M及公称直径螺距表示。当螺纹为左旋时，在螺纹代号之后加“LH”字。例如：M24表示公称直径为24mm的粗牙普通螺纹；M241.5表示公称直径为24mm，螺距为1.5mm的细牙普通螺纹；M241.5LH表示公称直径为24mm，螺距为1.5mm，方向为左旋的细牙普通螺纹。,（1）普通螺纹代号,普通螺纹的完整标记由螺纹代号、螺纹公差带代号和螺纹旋合长度代号所组成。,（2）普通螺纹标记,（1）用螺纹密封的管螺纹的标记,2管螺纹的标记,（）非螺纹密封的管螺纹的标记,3梯形螺纹的代号与标记,（1）梯形螺纹代号,（）梯形螺纹标记,2-4螺旋传动的应用形式,螺旋传动是构件的一种空间运动，它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。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。螺旋副是以面接触的低副。螺旋传动是利用螺旋副来传递运动和(或)动力的一种机械传动。可以方便地把主动件的回转运动转变为从动件的直线运动。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，螺旋传动具有结构简单，工作连续、平稳，承载能力大，传动精度高等优点，广泛应用于各种机械和仪器中。螺旋传动的缺点是摩擦损失大，传动效率低。但由于滚珠螺旋传动的应用，使螺旋传动摩擦大、易磨损和效率低的缺点得到了很大程度的改善。常用的螺旋传动有普通螺旋传动、差动螺旋传动和滚珠螺旋传动等。,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,（2）螺杆固定不动，螺母回转并作直线运动,（3）螺杆回转，螺母作直线运动,（）螺母回转，螺杆作直线运动,2直线运动方向的判定,（1）右旋螺纹用右手，左旋螺纹用左手。手握空拳，四指指向与螺杆(或螺母)回转方向相同，大拇指竖直。,（2）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。,（3）若螺杆（或螺母）回转，螺母(或螺杆)移动，则大拇指指向的相反方向即为螺母（或螺杆）的移动方向。,3直线运动距离,在普通螺旋传动中，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。,L螺杆(或螺母)的移动距离，mm；N回转圈数；Ph螺纹导程，mm。,移动速度计算,螺杆(或螺母)的移动速度，mm/min；n转速，r/min。,式中,式中,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。,差动螺旋传动中活动螺母2的实际移动距离和方向，可用公式表示。,L活动螺母2的实际移动距离，mm；N螺杆1的回转圈数；Ph1机架3上固定螺母的导程，mm；Ph2活动螺母2的导程，mm。,当两螺纹旋向相反时，公式中用“+”号，当两螺纹旋向相同时，公式中用“-”号。计算结果为正值时，活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相同，计算结果为负值时，活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相反。,式中,3差动螺旋传动的应用实例,四、滚珠螺旋传动,在普通的螺旋传动中，由于螺杆与螺母的牙侧表面之间的相对运动摩擦是滑动摩擦，因此，传动阻力大，摩擦损失严重，效率低。为了改善螺旋传动的功能