机械设计之结构设计PPT八螺旋传动

第八章螺旋传动螺旋的分类及应用中英文日报导航站螺旋传动装置的工作原理通过螺纹结构，将回转运动转化为轴向直线运动，同时传递能量和力。中英文日报导航站螺旋传动的特点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，效率较低中英文日报导航站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，夹紧等中英文日报导航站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。中英文日报导航站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中英文日报导航站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

中英文日报导航站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，发生自锁中英文日报导航站螺旋传动的特点结构简单﹐传动平稳﹐无噪音摩擦磨损大，效率较低螺纹失效中英文日报导航站螺旋的特征螺纹的类型普通螺纹牙型角a=60度矩形螺纹牙型角a=0度梯形螺纹牙型角a=30度锯齿形螺纹牙型角a=33度中英文日报导航站螺旋的特征螺旋的头数螺距相同，螺纹头数多，导程就大中英文日报导航站螺旋传动的分类按运动方式螺母固定，螺杆转动并移动螺杆转动，螺母作直线运动螺母旋转并沿直线运动，螺杆固定螺母转动，螺杆直线移动中英文日报导航站螺旋传动的分类按用途传力螺旋传导螺旋调整螺旋中英文日报导航站传力螺旋夹紧装置千斤顶压纸机传力中英文日报导航站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，螺杆直线移动应用中英文日报导航站千斤顶中英文日报导航站传导螺旋齿轮实验仪小型车床传递运动中英文日报导航站调整螺旋收音机的调整螺旋微调螺旋确定位置中英文日报导航站螺旋测微器中英文日报导航站螺旋传动的分类按螺旋副的摩擦性质滑动摩擦螺旋滚动摩擦螺旋静压螺旋中英文日报导航站滑动摩擦螺旋滚动摩擦螺旋静压螺旋优点：结构简单、容易制造、传力较大、能够实现自锁要求，应用广泛。缺点：容易磨损、传动效率低滚动摩擦阻力小传动效率高>90%流体摩擦传动效率高>90%中英文日报导航站滚动螺旋的螺杆和螺母的螺纹滚道间置有适量的钢球，转动时钢球为中间滚动体，沿螺纹滚道滚动，使螺杆和螺母的相对运动成为滚动磨擦，提高螺旋副的传动效率高达98%滚珠螺旋滑动螺旋：传动效率30%-40%！！！中英文日报导航站滚珠螺旋逆传动效率接近正传动，可用于把直线运动转换为旋转运动磨擦阻力稳定，摩擦小，寿命长不自锁，结构复杂钢球经导路出而复入，分外循环和内循环中英文日报导航站滚动螺旋的应用中英文日报导航站静压螺旋流体摩擦中英文日报导航站谐波螺旋原理类似谐波齿轮传动波发生器H柔轮1有齿刚轮2快速转动>>慢速转动中英文日报导航站谐波螺旋波发生器H柔轮螺杆1刚轮螺母2波发生器H转动柔轮螺杆1变形螺母2与螺杆1有相对转动螺杆1产生微量轴向位移快速转动>>慢速移动中英文日报导航站偏心螺旋基本结构1为普通标准螺杆2为螺距相同而直径较大的螺母3为滚动轴承4为输出件，慢速输出

中英文日报导航站偏心螺旋纯滚动观点接触点k具有相同的速度螺母的半径>螺杆，所以其转速<螺杆螺杆转动一周，螺母轴向移动<一个螺距比中英文日报导航站偏心螺旋计算机仿真结果实际接触点偏离两轴偏移线螺杆与螺母的速度方向不同二者间既有滚动摩擦

又有滑动摩擦中英文日报导航站偏心螺旋应用价值：

摩擦力<<滑动螺旋摩擦力

造价<<滚珠螺旋

结构简单，制造方便中英文日报导航站偏心螺杆由于螺杆与螺母间存在间隙，根据回转齿合容积式原理制成G型单螺杆泵。转子：偏心螺杆定子：固定的衬套

内部流速低，压力稳定

适于对高粘度流体的输送和含有硬质浮颗粒介质或含有纤维介质的输送中英文日报导航站差动螺旋导程不同或旋向不同的螺纹零件和其它螺纹零件形成的螺旋传动－螺纹导程不同－螺纹旋向相反中英文日报导航站差动螺旋导程不同旋向相反中英文日报导航站小结能够产生微小位移的螺旋

小导程螺纹

加工难度大

精度无法保证

利用特殊大螺纹零件来产生微小位移

在生产上具有重要意义中英文日报导航站行星螺杆和双螺杆K‘2001上巴顿菲尔挤出技术大放异彩

提出行星螺杆挤出机和双螺杆挤出机，都能被用作计量单元行星式成型机：

冷却的可控性双螺杆成型机

供料恒定性

具有压力建立可控性行星式成型机和双螺杆成型机双剑合璧是直接挤出加工的最佳解决方案

中英文日报导航站行星螺杆和双螺杆中英文日报导航站螺旋传动设计滑动螺旋副材料

p274表8-6螺旋传动的设计计算螺旋副强度计算模型的建立初步确定螺旋尺寸的两种方法中英文日报导航站（螺母）螺纹牙强度计算螺纹牙受力分析模型的建立图8-7螺纹牙失效的主要形式磨损、剪切、弯曲强度计算公式耐磨性计算----式（8-1）剪切计算----式（8-4）弯曲计算----式（8-5）中英文日报导航站螺纹副的耐磨性计算：（MPa)式（5-43）设计之初的四个未知数处理方法----取系数来消除未知数的个数。令：则：参照p94,经验数值选取又：h与P之间存在几何关系参见p94可得到设计公式：矩形和梯形螺纹见式（5-45）30度锯齿型螺纹见式（5-46）中英文日报导航站A.按螺旋副螺母耐磨性计算1.根据螺母耐磨性（式8-2）确定螺旋中径d22.求出d2后，按照国标选取相应的公称直径d13.校核螺杆的强度（式8-3）4.校核螺母螺纹牙的强度：

剪切强度--（式8-4）、弯曲强度（式8-5）5.螺母外径与凸缘的强度计算螺母外径悬置部分的拉伸强度凸缘与底座接触表面的挤压强度、凸缘根部的弯曲强度6.校核螺杆的稳定性（式8-6）7.其它：与地面接触强度；手柄长度、直径；自锁；螺母防松等中英文日报导航站B.按螺杆的压扭强度计算1.按照螺杆的压扭强度确定螺旋公称直径（式8-3）2.初步确定螺旋主要参数（按照国标选取其它参数）螺纹牙形状、螺距、中径等3.校核螺母强度耐磨性（式8-1）、剪切强度（式8-4）、弯曲强度（式8-5）4.螺母外径与凸缘的强度计算螺母外径悬置部分的拉伸强度、凸缘与底座接触表面的挤压强度、凸缘根部的弯曲强度5.校核螺杆的稳定性（式8-6）6.其它：与地面接触强度；手柄长度、直径；自锁；螺母防松等中英文日报导航站第一节活塞式空压机的工作原理第二节活塞式空压机的结构和自动控制第三节活塞式空压机的管理复习思考题单击此处输入你的副标题，文字是您思想的提炼，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor压缩空气在船舶上的应用：

1.主机的启动、换向；

2.辅机的启动；

3.为气动装置提供气源；

4.为气动工具提供气源；

5.吹洗零部件和滤器。

排气量:单位时间内所排送的相当第一级吸气状态的空气体积。单位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor空压机分类：按排气压力分：低压0.2～1.0MPa；中压1～10MPa；高压10～100MPa。按排气量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor第一节活塞式空压机的工作原理容积式压缩机按结构分为两大类：往复式与旋转式两级活塞式压缩机单级活塞压缩机活塞式压缩机膜片式压缩机旋转叶片式压缩机最长的使用寿命-

----低转速（1460RPM），动件少（轴承与滑片），润滑油在机件间形成保护膜，防止磨损及泄漏，使空压机能够安静有效运作；平时有按规定做例行保养的JAGUAR滑片式空压机，至今使用十万小时以上，依然完好如初，按十万小时相当于每日以十小时运作计算，可长达33年之久。因此，将滑片式空压机比喻为一部终身机器实不为过。滑(叶)片式空压机可以365天连续运转并保证60000小时以上安全运转的空气压缩机1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.凸凹转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。螺杆式气体压缩机是世界上最先进、紧凑型、坚实、运行平稳，噪音低，是值得信赖的气体压缩机。螺杆式压缩机气路系统：

A

进气过滤器

B

空气进气阀

C

压缩机主机

D

单向阀

E

空气/油分离器

F

最小压力阀

G

后冷却器

H

带自动疏水器的水分离器油路系统：

J

油箱

K

恒温旁通阀

L

油冷却器

M

油过滤器

N

回油阀

O

断油阀冷冻系统：

P

冷冻压缩机

Q

冷凝器

R

热交换器

S

旁通系统

T

空气出口过滤器螺杆式压缩机涡旋式压缩机

涡旋式压缩机是20世纪90年代末期开发并问世的高科技压缩机，由于结构简单、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它型式的压缩机，已经得到压缩机行业的关注和公认。被誉为“环保型压缩机”。由于涡旋式压缩机的独特设计，使其成为当今世界最节能压缩机。涡旋式压缩机主要运动件涡卷付，只有磨合没有磨损，因而寿命更长，被誉为免维修压缩机。

由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、工作环境安静，又被誉为“超静压缩机”。

涡旋式压缩机零部件少，只有四个运动部件,压缩机工作腔由相运动涡卷付形成多个相互封闭的镰形工作腔，当动涡卷作平动运动时，使镰形工作腔由大变小而达到压缩和排出压缩空气的目的。活塞式空气压缩机的外形第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）工作循环：4—1—2—34—1吸气过程

1—2压缩过程

2—3排气过程第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）

压缩分类：绝热压缩：1—2耗功最大等温压缩：1—2''耗功最小多变压缩：1—2'耗功居中功＝P×V（PV图上的面积）加强对气缸的冷却，省功、对气缸润滑有益。二、实际工作循环（单级压缩）1.不存在假设条件2.与理论循环不同的原因：1）余隙容积Vc的影响Vc不利的影响—残存的气体在活塞回行时，发生膨胀，使实际吸气行程（容积）减小。Vc有利的好处—

（1）形成气垫，利于活塞回行；（2）避免“液击”（空气结露）；（3）避免活塞、连杆热膨胀，松动发生相撞。第一节活塞式空压机的工作原理表征Vc的参数—相对容积C、容积系数λv合适的C：低压0.07-0.12

中压0.09-0.14

高压0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容积Vc的影响C越大或压力比越高，则λv越小。保证Vc正常的措施：余隙高度见表6-1压铅法—保证要求的气缸垫厚度2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理2）进排气阀及流道阻力的影响吸气过程压力损失使排气量减少程度，用压力系数λp表示：保证措施：合适的气阀升程及弹簧弹力、管路圆滑畅通、滤器干净。λp

（0.90-0.98）2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3）吸气预热的影响由于压缩过程中机件吸热，所以在吸气过程中，机件放热使吸入的气体温度升高，使吸气的比容减小，造成吸气量下降。预热损失用温度系数λt来衡量（0.90-0.95）。保证措施：加强对气缸、气缸盖的冷却，防止水垢和油污的形成。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理4）漏泄的影响内漏：排气阀（回漏）；外漏：吸气阀、活塞环、气缸垫。漏泄损失用气密系数λl来衡量（0.90-0.98）。保证措施：气阀的严密闭合，气缸与活塞、气缸与缸盖等部件的严密配合。5）气体流动惯性的影响当吸气管中的气流惯性方向与活塞吸气行程相反时，造成气缸压力较低，气体比容增大，吸气量下降。保证措施：合理的设计进气管长度，不得随意增减进气管的长度，保证滤器的清洁。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理上述五条原因使实际与理论循环不同。4）漏泄的影响5）气体流动惯性的影响1）余隙容积Vc的影响2）进排气阀及流道阻力的影响3）吸气预热的影响2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3.排气量和输气系数理论排气量Vt----单位时间内活塞所扫过的气缸容积。实际排气量Q：Q=Vt

λ输气系数λ

：λ＝λtλv

λ

pλl漏泄的影响余隙容积Vc的影响进排气阀及流道阻力的影响吸气预热的影响二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理指示功率pi

：按示功图计算的功率理论功率Ps、PT：按理论循环计算的功率

Ps(PT)<pi轴功率P：压缩机轴的输入功率