第六章 螺旋传动

1、第六章第六章 螺旋传动螺旋传动 第六章 螺旋传动 参考文献参考文献 第六章 螺旋传动 序序 准备知识准备知识 2 tan h P d 2 第六章 螺旋传动 左旋右旋 单线螺纹和多线螺纹 第六章 螺旋传动 序序 准备知识准备知识 v大径大径d螺纹的最大直径，公称直径（螺纹的规格）。螺纹的最大直径，公称直径（螺纹的规格）。 v小径小径d1螺纹的最小直径，强度计算时常作为螺杆危螺纹的最小直径，强度计算时常作为螺杆危 险剖面的计算直径。险剖面的计算直径。 v中径中径d2螺纹轴向剖面内牙厚与牙间相等处的一假想螺纹轴向剖面内牙厚与牙间相等处的一假想 圆柱面直径，近似等于螺纹平均直径圆柱面直径，近似等于螺纹

2、平均直径 。螺纹受力分析。螺纹受力分析 时以中径为准，也是确定螺纹几何参数和配合性质的时以中径为准，也是确定螺纹几何参数和配合性质的 直径。直径。 v螺距螺距P螺纹相邻两个牙上对应点间的轴向距离。螺纹相邻两个牙上对应点间的轴向距离。 v导程导程Ph同一根螺旋线上同一根螺旋线上相邻两个牙上对应点间的轴相邻两个牙上对应点间的轴 向距离。向距离。 Ph =nP v升角升角 螺旋线展开后螺旋线展开后中径处与垂直于轴线平面中径处与垂直于轴线平面的夹角。的夹角。 第六章 螺旋传动 序序 准备知识准备知识 第六章 螺旋传动 1 1）三角形螺纹（普通螺）三角形螺纹（普通螺 纹）纹） 牙型角为牙型角为6060

3、，可以，可以 分为粗牙和细牙，粗牙分为粗牙和细牙，粗牙 用于一般联接；与粗牙用于一般联接；与粗牙 螺纹相比，细牙由于在螺纹相比，细牙由于在 相同公称直径时，相同公称直径时，螺距螺距 小，螺纹深度浅小，螺纹深度浅，导程，导程 和升角也小，自锁性能和升角也小，自锁性能 好好，宜用于薄壁零件和，宜用于薄壁零件和 微调装置。微调装置。 序序 准备知识准备知识 第六章 螺旋传动 2 2）梯形螺纹）梯形螺纹 牙型角为牙型角为3030，是应用最为广泛的传动螺纹。，是应用最为广泛的传动螺纹。 序序 准备知识准备知识 第六章 螺旋传动 3 3）矩形螺纹）矩形螺纹 牙型角为牙型角为0 0，适于作传动螺纹。，适于作

4、传动螺纹。 序序 准备知识准备知识 第六章 螺旋传动 4 4）锯齿型螺纹）锯齿型螺纹 两侧牙型角分别为两侧牙型角分别为3 3和和3030，3 3的一侧用来承受的一侧用来承受 载荷载荷, ,可得到较高效率；可得到较高效率；3030一侧用来增加牙根强一侧用来增加牙根强 度度, ,适用于适用于单向受载单向受载的传动螺纹。的传动螺纹。 序序 准备知识准备知识 第六章 螺旋传动 运动关系为：运动关系为： 2 h P l 式中式中 l 螺杆（或螺母）的位移。螺杆（或螺母）的位移。 螺杆和螺母间的相对转角。螺杆和螺母间的相对转角。 第一节第一节 概述概述 第六章 螺旋传动 1 1）示数螺旋，示数螺旋，进给传

5、动进给传动 2 2 3 3。精度高，空回小。精度高，空回小。 2 2）传力螺旋传力螺旋（1 1 2 2）。强度高）。强度高 3 3）一般螺旋传动一般螺旋传动。仅传递运动仅传递运动，无特殊要求。，无特殊要求。 1 1）滑动螺旋传动滑动螺旋传动 2 2）滚动螺旋传动滚动螺旋传动。 3 3）静压螺旋传动）静压螺旋传动。 第一节第一节 概述概述 第六章 螺旋传动 1 1）降速传动比大。降速传动比大。 2 2）具有增力作用。）具有增力作用。 3 3）传动平稳，无噪音。）传动平稳，无噪音。 4 4）能自锁能自锁。 5 5）效率低，磨损快。）效率低，磨损快。 第二节第二节 滑动螺旋传动滑动螺旋传动 第六章

6、螺旋传动 1 1）螺母固定螺母固定，螺杆旋转并移动螺杆旋转并移动。 螺母轴向固定但旋转，螺杆轴向移动螺母轴向固定但旋转，螺杆轴向移动。 2 2）螺杆固定，螺杆固定，螺母旋转并移动螺母旋转并移动。 ( (上螺丝过程）上螺丝过程） 螺杆轴向固定但旋转，螺母移动螺杆轴向固定但旋转，螺母移动。 v螺杆移动，轴向空间螺杆移动，轴向空间2 2倍工作行程螺母厚度倍工作行程螺母厚度 v螺母移动，轴向空间工作行程螺母厚度螺母移动，轴向空间工作行程螺母厚度 3 3）其它）其它 差动螺旋差动螺旋 双向螺旋双向螺旋 第二节第二节 滑动螺旋传动滑动螺旋传动 12 () 2 hh lPP 12 () 2 hh lPP 图

7、9-6 第六章 螺旋传动 滑动螺旋传动的主要失效形式滑动螺旋传动的主要失效形式 螺纹磨损，螺杆变形，螺杆或螺纹牙的断裂。螺纹磨损，螺杆变形，螺杆或螺纹牙的断裂。 滑动螺旋传动的计算内容滑动螺旋传动的计算内容 v耐磨性计算耐磨性计算 v刚度计算刚度计算 v稳定性计算稳定性计算 v强度计算强度计算 v驱动力矩、效率和自锁计算驱动力矩、效率和自锁计算 第二节第二节 滑动螺旋传动滑动螺旋传动 第六章 螺旋传动 第二节第二节 滑动螺旋传动滑动螺旋传动 示数螺旋传动示数螺旋传动传力螺旋传动传力螺旋传动 第六章 螺旋传动 螺杆成本高，对精度影响大，故螺杆硬，螺母软。螺杆成本高，对精度影响大，故螺杆硬，螺母软

8、。 v螺杆：强度高、耐磨性好、工艺性好螺杆：强度高、耐磨性好、工艺性好。 如：如：Q235Q235、Y40MnY40Mn、4545、5050、 65Mn65Mn、40Cr40Cr、 9Mn2V9Mn2V、38CrMoAlA38CrMoAlA、GCr15GCr15等。等。 v 螺母：耐磨性、减摩性好。如：铸铁、青铜螺母：耐磨性、减摩性好。如：铸铁、青铜 第二节第二节 滑动螺旋传动滑动螺旋传动 第六章 螺旋传动 螺纹参数误差螺纹参数误差 螺距误差螺距误差 v单个螺距误差单个螺距误差 螺纹全长上，任意单个实际螺螺纹全长上，任意单个实际螺 距对基本螺距的偏差的最大代数差。距对基本螺距的偏差的最大代数差

9、。 v螺距累积误差螺距累积误差 规定的螺纹长度内，任意两同规定的螺纹长度内，任意两同 侧螺纹面间实际距离对公称尺寸的偏差的最大代侧螺纹面间实际距离对公称尺寸的偏差的最大代 数差。数差。 注意：螺母的螺距累积误差对传动精度没有影响。注意：螺母的螺距累积误差对传动精度没有影响。 第二节第二节 滑动螺旋传动滑动螺旋传动 第六章 螺旋传动 螺纹参数误差螺纹参数误差 中径误差中径误差 螺旋副中，大径、小径并无相对接触，中径是配螺旋副中，大径、小径并无相对接触，中径是配 合尺寸，因此要控制中径变动量。合尺寸，因此要控制中径变动量。 第二节第二节 滑动螺旋传动滑动螺旋传动 牙型半角误差牙型半角误差 螺纹牙型

10、半角可能偏螺纹牙型半角可能偏 离标准值。但是，如果离标准值。但是，如果 采用一把刀，一次装卡，采用一把刀，一次装卡， 牙型半角误差在螺纹全牙型半角误差在螺纹全 长上一般变化不大。长上一般变化不大。 图9-8 第六章 螺旋传动 螺杆轴向窜动误差螺杆轴向窜动误差 偏斜误差偏斜误差 温度误差温度误差 第二节第二节 滑动螺旋传动滑动螺旋传动 图9-9 图9-10 maxmin tanD 2 1 2 ll tw llt 第六章 螺旋传动 第二节第二节 滑动螺旋传动滑动螺旋传动 图9-11 tan x yR 第六章 螺旋传动 第二节第二节 滑动螺旋传动滑动螺旋传动 空回空回螺杆旋转方向改变，在螺杆转动某一

11、角度螺杆旋转方向改变，在螺杆转动某一角度 后，螺母才产生反向运动。后，螺母才产生反向运动。原因是螺杆、螺母传动原因是螺杆、螺母传动 副存在间隙。副存在间隙。 利用单向作用力利用单向作用力 图9-2 第六章 螺旋传动 利用调整螺母利用调整螺母 径向调整法径向调整法 利用不同结构，使螺母产生径向收缩，以减小传利用不同结构，使螺母产生径向收缩，以减小传 动副间隙。动副间隙。 第二节第二节 滑动螺旋传动滑动螺旋传动 图9-13 第六章 螺旋传动 轴向调整法轴向调整法 利用双螺母轴向预紧消除传动副间隙。利用双螺母轴向预紧消除传动副间隙。 第二节第二节 滑动螺旋传动滑动螺旋传动 塑料螺母塑料螺母 图9-1

12、4 图9-15 第六章 螺旋传动 小结：小结： 人为强迫螺母（或螺母的螺纹）变形，形人为强迫螺母（或螺母的螺纹）变形，形 成非标准、与螺杆自适应螺纹，达到消除间隙，成非标准、与螺杆自适应螺纹，达到消除间隙， 从而消除空回的目的。从而消除空回的目的。 以上结构表明，在无间隙的条件下，螺母以上结构表明，在无间隙的条件下，螺母 精度不影响螺旋传动精度。精度不影响螺旋传动精度。 第二节第二节 滑动螺旋传动滑动螺旋传动 第六章 螺旋传动 除螺旋传动的一般特点外，尚有如下特点：除螺旋传动的一般特点外，尚有如下特点： 1 1）传动效率高，启动力矩小。传动效率高，启动力矩小。 2 2）传动精度高。）传动精度高。 3 3）具有传动的可逆性，）具有传动的可逆性，不能自锁不能自锁。 4 4）寿命长，维护简单。）寿命长，维护简单。 5 5）制造工艺复杂，成本高。）制造工艺复杂，成本高。 第三节第三节 滚珠螺旋传动滚珠螺旋传动 第六章 螺旋传动 螺纹滚道法向截型螺纹滚道法向截型 v 单圆弧型单圆弧型 工艺简单，运行特工艺简单，运行特 性不够稳定。性不够稳定。 v 双圆弧型双圆弧型 工艺难度大，有利工艺难度大，有利 润滑，运行特性稳定。润滑，运行特性稳定。 单圆弧型单圆弧型双圆弧型双圆弧型 第三节第三节 滚珠