機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第十二章 螺旋傳動(dòng)

機(jī)械設(shè)計(jì)第十二章螺旋傳動(dòng)

第一節(jié)概述

第二節(jié)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)第三節(jié)其他螺旋傳動(dòng)簡(jiǎn)介主要內(nèi)容利用螺桿和螺母組成的螺旋副來實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)要求將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，并傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力。結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)均勻、準(zhǔn)確、平穩(wěn)、易于自鎖等優(yōu)點(diǎn)。第一節(jié)概述一、螺旋傳動(dòng)的類型和應(yīng)用

1.螺旋傳動(dòng)類型

按照用途不同:

傳力螺旋 傳導(dǎo)螺旋 調(diào)整螺旋第一節(jié)概述（1）傳力螺旋

（傳遞動(dòng)力為主）特點(diǎn)：低速

間歇工作

傳遞軸向力大

自鎖應(yīng)用：舉重器螺旋千斤頂螺旋壓力機(jī)第一節(jié)概述（2）傳導(dǎo)螺旋（傳遞運(yùn)動(dòng)為主）

應(yīng)用：機(jī)床進(jìn)給絲杠特點(diǎn)：速度高

連續(xù)工作、

精度高第一節(jié)概述（3）調(diào)整螺旋

（調(diào)整并固定零件間的相對(duì)位置）特點(diǎn)：受力較小且不經(jīng)常轉(zhuǎn)動(dòng)

應(yīng)用：帶傳動(dòng)張緊裝置、機(jī)床卡盤、軋鋼機(jī)軋輥下壓螺旋。第一節(jié)概述按摩擦性質(zhì)的不同，螺旋傳動(dòng)又可分為滑動(dòng)摩擦螺旋傳動(dòng)（簡(jiǎn)稱滑動(dòng)螺旋）滾動(dòng)摩擦螺旋傳動(dòng)（簡(jiǎn)稱滾動(dòng)螺旋/滾珠絲杠）靜壓滑動(dòng)摩擦螺旋傳動(dòng)（簡(jiǎn)稱靜壓螺旋）。第一節(jié)概述（1）滑動(dòng)螺旋優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單、傳動(dòng)比大，承載能力高，加工方便、傳動(dòng)平穩(wěn)、工作可靠、易于自鎖。第一節(jié)概述缺點(diǎn)：低速或進(jìn)行運(yùn)動(dòng)微調(diào)時(shí)可能出現(xiàn)爬行現(xiàn)象；摩擦阻力大，傳動(dòng)效率低（一般為30～60％）；螺紋間有側(cè)向間隙，反向時(shí)有空行程；磨損較大應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于機(jī)床的進(jìn)給、分度、定位等機(jī)構(gòu)，如壓力機(jī)、千斤頂?shù)膫髁β菪?。?）滾動(dòng)螺旋第一節(jié)概述應(yīng)用:于精密和數(shù)控機(jī)床、測(cè)試機(jī)械、儀器的傳動(dòng)和調(diào)整螺旋，車輛、飛機(jī)上的傳動(dòng)螺旋。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難；抗沖擊能力差。優(yōu)點(diǎn)：

摩擦阻力小，傳動(dòng)效率高（90％以上）；

運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，低速時(shí)不爬行，啟動(dòng)時(shí)無抖動(dòng)；

經(jīng)調(diào)整和預(yù)緊可實(shí)現(xiàn)高精度定位；

傳動(dòng)具有可逆性，如果運(yùn)用于禁止逆轉(zhuǎn)的場(chǎng) 合，需要加設(shè)防逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；

使用壽命長(zhǎng)。第一節(jié)概述（3）靜壓螺旋優(yōu)點(diǎn)：螺桿與螺母被油膜隔開,摩擦力小,效率高99％運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無爬行；反向時(shí)無空行程定位精度高；磨損小，壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn).缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造較難，供油系統(tǒng)要求高。應(yīng)用：精密機(jī)床的進(jìn)給、分度機(jī)構(gòu)傳動(dòng)螺旋第一節(jié)概述

二、螺旋傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系1.一般螺旋機(jī)構(gòu)

(rad)角時(shí)，螺母軸向移動(dòng)的位移為螺桿轉(zhuǎn)第一節(jié)概述導(dǎo)程2.差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)（A、B兩段螺旋旋向相同）

應(yīng)用：分度機(jī)構(gòu)測(cè)微機(jī)構(gòu)鏜床微量進(jìn)給裝置第一節(jié)概述復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)兩螺旋的旋向相反，螺母軸向移動(dòng)的位移相疊加應(yīng)用：快速靠近或離開的場(chǎng)合。如車鉤快速合攏或分開裝置。第一節(jié)概述一、結(jié)構(gòu)與材料

螺母結(jié)構(gòu)：

整體螺母

組合螺母

剖分螺母

1.滑動(dòng)螺旋的結(jié)構(gòu)組合螺母

螺桿：右旋結(jié)構(gòu)，特殊情況下采用左旋螺紋。

第二節(jié)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)2.螺桿與螺母常用材料螺桿和螺母材料應(yīng)具有較高的耐磨性足夠的強(qiáng)度良好的工藝性。螺桿：鋼螺母：青銅、鋼或鑄鐵（尺寸較小或輕載高速傳動(dòng)）第二節(jié)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)二、耐磨性計(jì)算耐磨性計(jì)算尚無完善的計(jì)算方法，通過限制螺紋副接觸面上的壓強(qiáng)p作為計(jì)算條件

第二節(jié)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)螺紋工作圈數(shù),一般<10H螺母PblF/zhdd1FD1Dd2校核公式設(shè)計(jì)公式Φ=H/d2三、螺母螺紋牙的強(qiáng)度校核彎曲強(qiáng)度校核公式為

剪切強(qiáng)度校核公式為

第二節(jié)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)螺紋大徑一圈螺紋沿螺紋大徑展開圖四、螺桿強(qiáng)度校核螺桿受軸向力F及轉(zhuǎn)矩T的作用,

第二節(jié)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)第四強(qiáng)度理論確定危險(xiǎn)截面的計(jì)算應(yīng)力

螺紋小徑五、螺桿穩(wěn)定性校核螺桿的穩(wěn)定性條件為第二節(jié)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)穩(wěn)定性安全系數(shù)2.5~5臨界載荷，與螺桿的柔度有關(guān)六、自鎖性校核第二節(jié)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)一、滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)簡(jiǎn)介滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)是在具有圓弧形螺旋槽的螺桿和螺母之間連續(xù)裝填若干滾動(dòng)體（多用鋼球），當(dāng)傳動(dòng)工作，滾動(dòng)體沿螺紋滾道滾動(dòng)并形成循環(huán)。