任务5-1-2认识螺旋传动

任务5-1-2认识螺旋传动教学要求知识要素：1.螺纹的尺寸参数；螺旋机构工作原理，螺旋机构的传动效率与自锁。2.螺旋机构的多种类型及其应用。能力要求：能根据需要合理选择螺旋机构，并确定其必要的运动参数。教学要求学习重点与难点：1.各类常用机构的选型。2.螺旋机构参数与尺寸确定。知识延伸：广义机构任务5-1-2认识螺旋传动螺旋机构是将旋转运动变换为直线运动，并同时传递运动和动力，是机械设备和仪器仪表中广泛应用的一种传动机构。在机械中，除平面连杆机构、凸轮机构，以及齿轮机构外，还经常会用到螺旋机构和间歇运动机构等类型繁多、功能各异的机构。间歇运动机构是主动件作连续运动，从动件作周期性间歇运动的机构，棘轮机构与槽轮机构是机械中最常用的间歇运动机构。任务5-1-2认识螺旋传动螺旋机构组成：螺杆、螺母和机架（一般把螺杆和螺母之一作机架）。功用：将旋转运动变换为直线运动，井同时传递运动和动力，是机械设备和仪器仪表中广泛应用的一种传动机构。自由度：螺杆与螺母组成低副，一个自由度。分类：1.按用途和受力情况分可分为传递运动、动力和用于调整等三种类型；2.按螺旋副的摩擦性质分可分为滑动螺旋机构、滚动螺旋机构和静压螺旋机构三种类型。优点：结构简单、工作连续平稳、传动比大、承载能力强、传递运动准确，易实现自锁等优点，故应用广泛。缺点：摩擦损耗大、传动效率低。随着滚珠螺纹的出现，这些缺点已得到很大的改善。一、螺纹的基本知识d2螺旋线——将一底边长等于πd2的直角三角形绕在直径为d2的圆柱体上，三角形斜边在圆柱体表面形成的空间曲线称为螺旋线

螺纹——在圆柱表面用不同形状的刀具沿螺旋线切制出的沟槽即形成螺纹。

螺纹螺纹的旋向按回转体的内外表面分右旋螺纹左旋螺纹设计：潘存云外螺纹内螺纹(3)中径d2设计：潘存云βd1d2d(1)大径d(2)小径d1(4)螺距P(5)导程S(6)螺纹升角ψ(7)牙型角

αtanψ=πd2nP

牙侧角

βαβψπd2SψS=nP螺纹的主要几何参数SPP/2P/2矩形螺纹三角形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹15º30º3º30º螺纹牙型有三角形、矩形、梯形和锯齿形等，三角形螺纹也称为普通螺纹，其α=60°二、螺旋机构的传动效率和自锁1.传动效率螺旋机构的传动效率η为螺母转动一周时，有效功与输入功之比。

η=tanψ/tan(ψ+ρV)ψ是螺旋升角，ρV是摩擦角，ρV=arctanfV

，fV=f/cosβ为当量摩擦因数ψ越大，η越高；ρV越大（即fV大），η越低。因此，对传动用螺旋机构，螺纹牙形角的选择直接影响其传动效率，一般常用矩形、梯形螺纹。二、螺旋机构的传动效率和自锁2.自锁条件螺纹副被拧紧后，如不加反向外力矩，则不论轴向载荷多大，也不会自动松开，此现象称为螺旋副的自锁性能。其自锁条件为:

ψ≤ρV

对于传力螺旋机构和联接螺纹，都要求螺纹具有自锁性，如螺旋千斤顶、螺旋式压力机等。普通螺纹的自锁性最好。联接螺纹传动螺纹三、滑动螺旋机构1.单螺旋机构由一个螺杆和一个螺母组成螺杆或螺母的移动方向可由左（右）手定则判定。移动速度v（mm/s）的大小可由下式计算：v=nl/60n为主动件转速（r／min）；l为导程

2.双螺旋机构在双螺旋机构中，一个具有两段不同螺纹的螺杆与两个螺母组成两个螺旋副

（l）差动螺旋机构两螺旋副中的螺纹旋向相同。当螺杆转过φ角时，移动螺母相对机架的位移s为s=（l1-l2）φ/2π差动螺旋机构应用于各种微动装置中。

（2）复式螺旋机构两螺旋副中的螺纹旋向相反。复式螺旋机构中，移动螺母相对机架的位移s为s=（l1+l2）φ/2π

复式螺旋机构中的螺母能产生很大的位移，可应用于需快速移动或调整的装置中，故也称为倍速机构。

四、滚动螺旋机构滑动螺旋机构，摩擦损耗大、磨损严重、效率低。滚动螺旋机构，传动效率和传动精度高但结构复杂、不能自锁、抗冲击能力差。知识延伸——广义机构广义机构是机电一体化系统的一个子系统，是机电一体化系统的