西北工业大学,机械设计基础,李育锡Ch03a

第三章螺旋机构§3-1螺旋机构的组成和螺纹§3-2螺旋副中的摩擦、效率及自锁条件§3-3螺旋机构的类型、应用和特点§3-1螺旋机构的组成和螺纹一、螺旋机构的组成具有螺旋副的传动机构称为螺旋机构.普通螺旋机构如图3-1所示,螺旋机构位移l与螺杆转角之间的关系为（3-1）式中，s为螺纹的导程(mm)；为螺杆转角(rad)；图3-1

普通螺旋机构§3-1螺旋机构的组成和螺纹图3-2常用的螺纹二、螺纹的类型和主要参数1．螺纹的类型普通螺纹；管螺纹；矩形螺纹；梯形螺纹；锯齿形螺纹。前两种主要用于连接，后三种主要用于传动。§3-1螺旋机构的组成和螺纹根据螺旋线的绕行方向，螺纹可分为右旋和左旋两种。根据螺旋线的数目，螺纹可分为单线螺纹和多线螺纹。按照螺纹制作在轴面还是孔内，分为外螺纹和内螺纹。§3-1螺旋机构的组成和螺纹导程s

大径

小径中径

线数n

螺距P

导程s

导程角（升角）

牙型角

牙型斜角§3-2螺旋副中的摩擦、效率及自锁条件一、矩形螺旋副拧紧螺母的过程中,螺母和螺杆的相对运动相当于一个滑块沿着一个斜面上移的运动,因此,对于矩形螺旋副中的摩擦分析,可以简化为对一个滑块沿着斜平面运动的摩擦分析。图3-5

矩形螺旋副正行程的摩擦分析§3-2螺旋副中的摩擦、效率及自锁条件水平驱动力驱动力矩输入功

输出功机械效率拧紧螺母（正行程）时相当于一个滑块沿着斜面上移。§3-2螺旋副中的摩擦、效率及自锁条件

螺母松退（反行程）时，相当于滑块在力的驱动下沿着斜平面下滑。

反行程的自锁条件是阻抗力阻力矩§3-2螺旋副中的摩擦、效率及自锁条件

二、非矩形螺旋副非矩形螺旋副的螺纹是指牙型斜角的普通螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等。a)矩形螺纹

b)非矩形螺纹§3-2螺旋副中的摩擦、效率及自锁条件矩形螺纹

摩擦力非矩形螺纹

摩擦力当量摩擦因数

当量摩擦角

法向反力法向反力§3-2螺旋副中的摩擦、效率及自锁条件对于非矩形螺旋副，当拧紧螺母（即正行程）时反行程的自锁条件为水平驱动力机械效率驱动力矩§3-2螺旋副中的摩擦、效率及自锁条件

β角越大，则fν及φν也越大，效率越低，反行程越易发生自锁。普通螺纹因其牙型斜角β大，自锁性好，故常用于连接；而矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹因角β

小，传动效率高，故常用于传动。

在螺纹的中径d2和螺距P一定的情况下，升角λ随着螺纹线数n的增加将增大，使传动效率也相应增大。因此，若要提高传动效率，可采用多线螺旋传动。

，§3-3螺旋机构的类型、应用和特点，一、螺旋机构的类型和应用1．变回转运动为直线运动1)传力螺旋这种机构用以举起重物或克服大的生产阻力，如螺旋千斤顶，螺旋压力机、虎钳等。2)传导螺旋这种机构用以传递运动，如车床进给机构螺旋。§3-3螺旋机构的类型、应用和特点3)调整螺旋这种机构用来调整并固定零件或工件的相对位置。

设两段螺旋的导程分别为SA和SB，且螺纹旋向相同（即同为右旋或同为左旋），当螺杆1转动φ1角时，螺母2的位移为当SA

与SB的差很小时，位移l2

也很小。这种螺旋机构称为差动（或微动）螺旋机构，常用于测微计、分度机构、调整机构及刀具进给量的微调机构等中。§3-3螺旋机构的类型、应用和特点图示为镗床镗刀的微调机构。转动螺杆1可使镗刀相对镗杆作微量的移动，以调整镗孔的进刀量。螺杆1和螺母2（镗杆3）组成螺旋副A，螺杆1和可动螺母4组成螺旋副B。§3-3螺旋机构的类型、应用和特点，若两段螺旋的螺纹旋向相反，则螺母2的位移为这种螺旋机构称为复式螺旋机构。当螺杆1转动时，螺母2可较快地前进或后退。复式螺旋机构常用于张紧装置和夹紧机构中。§3-3螺旋机构的类型、应用和特点，

2．变直线运动为回转运动对于升角很大的螺旋机构，当其反行程不自锁时，可实现将移动变为转动。新型螺丝刀

图3-15

玩具飞翼

图3-16

烟灰缸§3-3螺旋机构的类型、应用和特点，

螺旋机构按其螺旋副的摩擦性质不同，又可分为滑动摩擦螺旋（简称滑动螺旋）和滚动摩擦螺旋（简称滚动螺旋）。

§3-3螺旋机构的类型、应用和特点二、螺旋机构的特点1）具有大的减速比。2）具