機械設(shè)計基礎(chǔ)第8章螺旋傳動

1、機械設(shè)計基礎(chǔ)第8章螺 旋 傳 動課程名稱：機械設(shè)計基礎(chǔ) 螺旋傳動2內(nèi)容8-18-28-38-4螺旋傳動的類型和應用滑動螺旋傳動滾珠螺旋傳動簡介靜壓螺旋傳動簡介課程名稱：機械設(shè)計基礎(chǔ) 螺旋傳動38-1螺旋傳動的類型和應用1. 概念螺旋傳動：利用螺旋（桿）與螺母的相對運動，將旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動。l：螺桿和螺母間的相對位移量運動關(guān)系：相對轉(zhuǎn)角S ：導程；P：螺矩；n ：螺紋線數(shù)。2. 分類傳力螺旋傳動按螺旋傳動在機械中的作用傳導螺旋傳動調(diào)整螺旋傳動l S nP 22課程名稱：機械設(shè)計基礎(chǔ) 螺旋傳動48-1螺旋傳動的類型和應用傳力螺旋傳動以傳遞力為主，可用較小的力矩轉(zhuǎn)動產(chǎn)生軸向運動和大的軸向力。一般

2、為間歇性工作，每次的工作時間較短，工作速度也不高通常具有自鎖能力傳力螺旋傳動承受的載荷較大，因此要有足夠的強度螺旋壓力機螺旋千斤頂課程名稱：機械設(shè)計基礎(chǔ) 螺旋傳動58-1螺旋傳動的類型和應用傳導螺旋傳動以傳遞運動為主，常用作實現(xiàn)機床中刀具和工作臺的直線進給。也叫示數(shù)螺旋傳動通常工作速度較高，在較長時間內(nèi)連續(xù)工作，要求具有較高的傳動精度。課程名稱：機械設(shè)計基礎(chǔ) 螺旋傳動68-1螺旋傳動的類型和應用調(diào)整螺旋傳動用于調(diào)整或固定零件（或部件）之間的相對位置，如帶傳動調(diào)整中心距的螺旋，一般不經(jīng)常轉(zhuǎn)動。課程名稱：機械設(shè)計基礎(chǔ) 螺旋傳動78-1螺旋傳動的類型和應用螺母固定、螺桿轉(zhuǎn)動并移動按螺桿與螺母相對運動

3、優(yōu)點：這種傳動型式的螺母本身起著支承作用，螺桿不需另加軸承，從而簡化了結(jié)構(gòu)，消除了螺桿與軸承之間可能產(chǎn)生的軸向竄動，利于提高傳動精度。缺點：所占軸向尺寸較大（為螺桿行程的兩倍加上螺母高度），剛性較差。因此僅適用于行程短（25mm）的情況。課程名稱：機械設(shè)計基礎(chǔ) 螺旋傳動88-1螺旋傳動的類型和應用螺母固定、螺桿轉(zhuǎn)動并移動螺桿轉(zhuǎn)動、螺母移動按螺桿與螺母相對運動優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊（所占軸向尺寸取決于螺母高度及行程大小），剛度較大。與上種情況相比，當工作行程相同時，它的軸向尺寸幾乎可縮為前者的一半，因此適用于工作行程較長的情況。缺點：需要兩個支承，同時要限制螺母轉(zhuǎn)動，結(jié)構(gòu)比較復雜，不利于提高傳動精度。課

4、程名稱：機械設(shè)計基礎(chǔ) 螺旋傳動98-1螺旋傳動的類型和應用螺母固定、螺桿轉(zhuǎn)動并移動螺桿轉(zhuǎn)動、螺母移動按螺桿與螺母相對運動螺母轉(zhuǎn)動、螺桿移動需要限制螺桿轉(zhuǎn)動和螺母移動，結(jié)構(gòu)比較復雜，所占空間又較大，應用較少。螺旋式水課程名稱：機械設(shè)計基礎(chǔ) 螺旋傳動108-1螺旋傳動的類型和應用螺母固定、螺桿轉(zhuǎn)動并移動螺桿轉(zhuǎn)動、螺母移動按螺桿與螺母相對運動螺母轉(zhuǎn)動、螺桿移動螺桿固定、螺母轉(zhuǎn)動并移動火螺旋式方向機結(jié)構(gòu)復雜、緊湊，但在多數(shù)場合下使用不方便，應用較少。課程名稱：機械設(shè)計基礎(chǔ) 螺旋傳動118-1螺旋傳動的類型和應用差動螺旋傳動設(shè)右段和左段螺紋的導程分別為S1 和S2 ，它們的螺紋方向相同，假定均為右螺紋。

5、當螺桿轉(zhuǎn)過 （rad）角時，螺桿對機架（即固定螺母1）：若S S ，螺母2相對機架向12動；反之，向右。螺母2相對螺桿右移：如果S1和S2相差很小，即使角很大，移動距離 l 也很小可動螺母2相對機架的移動距離：l若螺桿3的左右兩段螺紋方向相反，如設(shè)1為右旋螺紋，2為左旋螺紋，則可動螺母 相對機架向動：l ( S S)12 2 ( S S)12 2S2 2S1 2課程名稱：機械設(shè)計基礎(chǔ) 螺旋傳動128-1螺旋傳動的類型和應用滑動螺旋傳動按螺旋和螺母接觸面間摩擦性質(zhì)滾動螺旋傳動在內(nèi)外螺紋間裝有滾動體靜壓螺旋傳動內(nèi)外螺紋被靜壓油膜隔開課程名稱：機械設(shè)計基礎(chǔ) 螺旋傳動13內(nèi)容8-18-28-38-4螺

6、旋傳動的類型和應用滑動螺旋傳動滾珠螺旋傳動簡介靜壓螺旋傳動簡介課程名稱：機械設(shè)計基礎(chǔ) 螺旋傳動148-2滑動螺旋傳動滑動螺旋傳動：螺旋副接觸面間為滑動摩擦1. 滑動螺旋傳動的特點（1）降速傳動比大：對高速轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成低速直線運動可以簡化傳動系統(tǒng)，使結(jié)構(gòu)緊湊，并提高傳動精度。具有增力作用能自鎖50；nTi等，對于精密螺桿，要求熱處理后有較好的尺寸穩(wěn)定性：可選用9Mn2V、CrWMn 、38oAl等合金工具鋼或滾動軸承鋼，淬火處理HRC55 。螺母材料：一般可選用錫青銅、黃銅、聚乙烯、尼龍和耐磨鑄鐵等；重載時可選用鋁青銅或鑄造黃銅、球墨鑄鐵和45號鋼。課程名稱：機械設(shè)計基礎(chǔ) 螺旋傳動168-2滑動螺

7、旋傳動3. 螺旋傳動的結(jié)構(gòu)螺桿和螺母的固定與支承的結(jié)構(gòu)形式螺母固定不動：采用螺釘或銷釘與機座固接螺桿既轉(zhuǎn)又移：采用螺旋副本身作支承螺旋千斤頂課程名稱：機械設(shè)計基礎(chǔ) 螺旋傳動178-2滑動螺旋傳動3螺母只轉(zhuǎn)不移：螺母1支承在機架2 中，由齒輪3帶動一起回轉(zhuǎn)，用推力軸承4 、5限制其移動螺桿只移不轉(zhuǎn)：螺桿6則通過滑鍵7 由與機架固聯(lián)的壓蓋8中支承移動而限制其轉(zhuǎn)動。課程名稱：機械設(shè)計基礎(chǔ) 螺旋傳動188-2滑動螺旋傳動螺母的結(jié)構(gòu)組合螺母：調(diào)整楔塊產(chǎn)生主、副螺母的相對軸向位移剖分螺母：利用圓盤、圓銷，使螺母徑向開合壓緊；課程名稱：機械設(shè)計基礎(chǔ) 螺旋傳動198-2滑動螺旋傳動4. 滑動螺旋傳動的設(shè)計計算

8、失效形式：主要是螺紋的磨損、螺桿的變形、螺桿或螺紋牙的斷裂等。設(shè)計準則：耐磨性、剛度、 穩(wěn)定性及強度四個方面。根據(jù)需要有時還需進行驅(qū)動力矩、效率與自鎖等其他方面的計算。主要參數(shù)：螺桿的直徑和螺紋部分的長度、螺距、線數(shù)和螺母高度等。課程名稱：機械設(shè)計基礎(chǔ) 螺旋傳動208-2滑動螺旋傳動1. 耐磨性計算磨損是滑動螺旋傳動的主要失效形式，因此，通常是根據(jù)耐磨性的計算確定螺桿的直徑和螺母高度?；瑒勇菪哪湍バ杂嬎?，主要是限制螺紋工作面上的壓強，其強度條件：d2：螺紋中徑h ：螺紋接觸高度P ：螺距H ：螺母高度（即旋合長度）Z ：旋合長度內(nèi)螺紋工作圈數(shù)，Z = H Pp QQP pd2hZd2hHQ課

9、程名稱：機械設(shè)計基礎(chǔ) 螺旋傳動218-2滑動螺旋傳動對于整體螺母，一般取=1.22.5；對于間隙可調(diào)螺母以及兼作支承的螺母=2.53.5令矩形和梯形螺紋：h = 0. 5P三角形螺紋：h = 0.5413P鋸齒形螺紋：h = 0.75P螺紋工作高度設(shè)計公式：算得螺紋中徑 d2 后，應按標準及工作要求選定相應的螺紋的公稱直徑（螺紋大徑） 、螺距P 及螺紋線數(shù)n ?？紤]到螺紋間載荷實際分布不均勻，螺母螺紋圈數(shù)Z 一般最好不超過10，若 Z = H P 10 時，可更換材料或增大直徑。dQP2h p Hd2課程名稱：機械設(shè)計基礎(chǔ) 螺旋傳動228-2滑動螺旋傳動8-12. 螺桿強度計算Q ：軸向載荷；

10、T：為螺桿承受軸向載荷一段上的最大扭矩；d1：為螺桿螺紋小徑；：螺桿材料的許用應力， S /(35) ； S：螺桿材料的屈服極限。Q T 22c d d課程名稱：機械設(shè)計基礎(chǔ) 螺旋傳動238-2滑動螺旋傳動3. 螺紋強度計算只校核螺母螺紋的牙根強度沿螺母螺紋大徑D 處展開，得：梯形螺紋b = 0.65 P；矩形螺紋b = 0.5P； 30鋸齒形螺紋b = 0.75P螺紋牙根部寬度b螺母材料的許用剪切應力青銅螺母 = 3050MPa鑄鐵螺母 = 40MPa Q Q DbZdbZ課程名稱：機械設(shè)計基礎(chǔ) 螺旋傳動248-2滑動螺旋傳動4. 螺桿的穩(wěn)定性計算螺桿受壓不失穩(wěn)的條件式：Qc ：螺桿失穩(wěn)時的

11、臨界載荷Q：螺桿承受的軸向壓力傳力螺旋傳動S =3.55.0s傳導螺旋傳動Ss =2.54.0精密螺旋傳動或水平螺桿Ss 4.0Ss：保證螺桿不失穩(wěn)的最小安全系數(shù)Qc S Qs課程名稱：機械設(shè)計基礎(chǔ) 螺旋傳動258-2滑動螺旋傳動4. 螺桿的穩(wěn)定性計算螺桿失穩(wěn)時的臨界載荷：E：螺桿材料的彈性模量I ：螺桿d1 ：螺紋小徑截面的慣性矩l ：螺桿承受壓力的一段長度螺旋千斤頂，視為一端固定、一端，取 =2 ；：螺桿的長度系數(shù)，與螺桿支承情況有關(guān)螺旋壓力機，視為一端固定、一端鉸支，取 =0.7 ；傳導螺旋可視為兩端鉸支，取 = 1上式應用條件：柔度s 100 2d 4I 1 64 2 EIQc l 2

12、課程名稱：機械設(shè)計基礎(chǔ) 螺旋傳動268-2滑動螺旋傳動柔度：螺桿截面的慣性半徑i d14 lsi課程名稱：機械設(shè)計基礎(chǔ) 螺旋傳動27內(nèi)容8-18-28-38-4螺旋傳動的類型和應用滑動螺旋傳動滾珠螺旋傳動簡介靜壓螺旋傳動簡介課程名稱：機械設(shè)計基礎(chǔ) 螺旋傳動288-3滾珠螺旋傳動簡介滾珠螺旋傳動：在螺桿和螺母的螺紋槽之間連續(xù)填裝滾珠作為滾動體，使得螺桿和螺母間滑動摩擦變成滾動摩擦。課程名稱：機械設(shè)計基礎(chǔ) 螺旋傳動298-3滾珠螺旋傳動簡介與滑動螺旋傳動相比，滾珠螺旋傳動的特點：（1）傳動效率高，一般可達90 以上。（2）起動力矩小，傳動靈敏平穩(wěn)。（3）磨損小，長，簡單。（4）經(jīng)調(diào)整預緊后，可消除

13、滾珠螺旋中的間隙，因而具有較高的傳動精度和軸向剛度。（5）不能自鎖，傳動具有可逆性，使用時應考慮采用防止逆轉(zhuǎn)的裝置。（6）結(jié)構(gòu)、工藝比較復雜，成本較高。課程名稱：機械設(shè)計基礎(chǔ) 螺旋傳動30內(nèi)容8-18-28-38-4螺旋傳動的類型和應用滑動螺旋傳動滾珠螺旋傳動簡介靜壓螺旋傳動簡介課程名稱：機械設(shè)計基礎(chǔ) 螺旋傳動318-4靜壓螺旋傳動簡介靜壓螺旋傳動：依靠外界供給壓力油而形成承載油膜平衡外載，使螺桿、螺母牙間處于完全液體摩擦狀態(tài)。課程名稱：機械設(shè)計基礎(chǔ) 螺旋傳動328-4靜壓螺旋傳動簡介螺桿未受軸向載荷時受軸向載荷Fa課程名稱：機械設(shè)計基礎(chǔ) 螺旋傳動338-4靜壓螺旋傳動簡介與普通滑動螺旋傳動相比，靜壓螺旋傳動的特點：（1）螺紋牙間有壓力油膜隔開，實現(xiàn)液體摩擦，摩擦因數(shù)很小，保證螺桿螺母不被磨損，傳動效率高，并能長期保持精度，長。（2