第六章-螺紋連接及螺旋傳動(dòng)-概述課件

第六章螺紋連接及螺旋傳動(dòng)概述螺紋聯(lián)接的類型及螺紋聯(lián)接件螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松螺旋傳動(dòng)的基本形式螺旋傳動(dòng)螺旋副中的摩擦與效率第六章螺紋連接及螺旋傳動(dòng)概述螺紋聯(lián)接的類型及螺紋1

6.1概述

功能通過螺桿與螺母的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，用以實(shí)現(xiàn)測(cè)量、調(diào)整以及傳遞運(yùn)動(dòng)。分類根據(jù)使用的目的分為(1)示數(shù)螺旋傳動(dòng)(2)傳力螺旋傳動(dòng)(3)一般傳動(dòng)螺旋6.1概述功能通過螺桿與螺母的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹?示數(shù)螺旋傳動(dòng)示數(shù)螺旋傳動(dòng)3傳力螺旋傳動(dòng)傳力螺旋傳動(dòng)4一般傳動(dòng)螺旋一般傳動(dòng)螺旋5§6—2螺旋傳動(dòng)的主要形式如用一個(gè)三角形K沿螺旋線運(yùn)動(dòng)并使K平面始終通過圓柱體軸線YY-這樣就構(gòu)成了三角形螺紋。同樣改變平面圖形K，可得到矩形、梯形、鋸齒形、管螺紋也可以設(shè)想底邊為一、螺紋的形成§6—2螺旋傳動(dòng)的主要形式如用一個(gè)三角形K沿螺旋線運(yùn)動(dòng)6按牙型:三角形螺紋、管螺紋——聯(lián)接螺紋矩形、梯形、鋸齒形螺紋——傳動(dòng)螺紋按位置：內(nèi)螺紋——在圓柱孔的內(nèi)表面形成的螺紋外螺紋——在圓柱孔的外表面形成的螺紋三角形螺紋：粗牙螺紋——用于緊固件細(xì)牙螺紋——同樣的公稱直徑下，螺距最小，自鎖性好，適于薄壁細(xì)小零件和沖擊變載等根據(jù)螺旋線繞行方向：左旋——如圖右旋——常用根據(jù)螺旋線頭數(shù)：?jiǎn)晤^螺紋（n=1）——用于聯(lián)接雙頭螺紋（n=2）——如圖多線螺紋（n≥2）——用于傳動(dòng)二、螺紋的類型按牙型:三角形螺紋、管螺紋——聯(lián)接螺紋二、螺紋7鋸齒形螺紋三角形螺紋矩形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋三角形螺紋矩形螺紋梯形螺紋8第六章---螺紋連接及螺旋傳動(dòng)-概述ppt課件91）外徑（大徑）d（D）——與外螺紋牙頂相重合的假想圓柱面直徑，亦稱公稱直徑2）內(nèi)徑（小徑）d1(D1)——與外螺紋牙底相重合的假想圓柱面直徑3）中徑d2——在軸向剖面內(nèi)牙厚與牙間寬相等處的假想圓柱面的直徑，d2≈0.5(d+d1)三、螺紋的主要參數(shù)1）外徑（大徑）d（D）——與外螺紋牙頂相重合的假想圓柱三、104）螺距P——相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離5）導(dǎo)程（S）——同一螺旋線上相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線上的對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離6）線數(shù)n——螺紋螺旋線數(shù)目，一般為便于制造n≤4螺距、導(dǎo)程、線數(shù)之間關(guān)系：L=nP

4）螺距P——相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線上對(duì)應(yīng)兩117）螺旋升角ψ——中徑圓柱面上螺旋線的切線與垂直于螺旋線軸線的平面的夾角8）牙型角α——螺紋軸向平面內(nèi)螺紋牙型兩側(cè)邊的夾角9）牙型斜角β——螺紋牙的側(cè)邊與螺紋軸線垂直平面的夾角7）螺旋升角ψ——中徑圓柱面上螺旋線的切線與垂直于螺旋1213二、螺紋的運(yùn)動(dòng)形式及特點(diǎn)l——螺桿(或螺母)的位移；t——螺距；n——螺旋線頭數(shù)；——螺桿和螺母間的相對(duì)轉(zhuǎn)角。二、螺紋的運(yùn)動(dòng)形式及特點(diǎn)14二、螺紋的運(yùn)動(dòng)形式及特點(diǎn)螺母固定，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)(a)。螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母移動(dòng)(b)。螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，螺桿移動(dòng)(c)螺桿固定，螺母轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)(d)。二、螺紋的運(yùn)動(dòng)形式及特點(diǎn)15螺母固定，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)螺母固定，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)16螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母移動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母移動(dòng)17差動(dòng)螺旋傳動(dòng)當(dāng)、相差很小時(shí)，L很小。差動(dòng)螺旋可用于各種測(cè)微及微動(dòng)裝置中。差動(dòng)螺旋傳動(dòng)18差動(dòng)螺旋微位移機(jī)構(gòu)差動(dòng)螺旋微位移機(jī)構(gòu)19差動(dòng)螺旋傳動(dòng)當(dāng)左、右兩段螺紋的旋向相反，若螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)K轉(zhuǎn)時(shí)，可動(dòng)螺母2的移動(dòng)距離為：

差動(dòng)螺旋變成快速移動(dòng)螺旋，即螺母2相對(duì)于螺母1快速靠近或離開。螺旋裝置用于要求夾緊的夾具或鎖緊裝置中。差動(dòng)螺旋傳動(dòng)當(dāng)左、右兩段螺紋的旋向相反，若螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)K轉(zhuǎn)時(shí)，可20螺旋傳動(dòng)的特點(diǎn)降速傳動(dòng)比大。傳動(dòng)精度高。具有自鎖性能。軸向牽引力(或壓力)大。

效率低、磨損快。螺旋傳動(dòng)的特點(diǎn)降速傳動(dòng)比大。21三、螺紋基本參數(shù)確定1.螺紋牙形及半角矩形螺紋牙形半角三角形螺紋牙形半角梯形螺紋牙形半角三、螺紋基本參數(shù)確定1.螺紋牙形及半角22三、螺紋基本參數(shù)確定2.螺距三、螺紋基本參數(shù)確定2.螺距23三、螺紋基本參數(shù)確定3.螺紋線數(shù)、螺紋升角及旋向螺桿上螺紋部分的長(zhǎng)度l應(yīng)保證必需的工作行程H——螺母長(zhǎng)度——行程長(zhǎng)度

三、螺紋基本參數(shù)確定3.螺紋線數(shù)、螺紋升角及旋向24§6—3螺紋聯(lián)接的類型及螺紋聯(lián)接件一、螺紋聯(lián)接主要類型1、螺栓聯(lián)接a)普通螺栓聯(lián)接——被聯(lián)接件不太厚，螺桿帶釘頭，通孔不帶螺紋，螺桿穿過通孔與螺母配合使用。裝配后孔與桿間有間隙，并在工作中不許消失，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便，可多個(gè)裝拆，應(yīng)用較廣。b)精密螺栓聯(lián)接——裝配后無間隙，主要承受橫向載荷，也可作定位用，采用基孔制配合鉸制孔螺栓聯(lián)接§6—3螺紋聯(lián)接的類型及螺紋聯(lián)接件一、螺紋聯(lián)接主要類252、雙頭螺栓聯(lián)接——螺桿兩端無釘頭，但均有螺紋，裝配時(shí)一端旋入被聯(lián)接件，另一端配以螺母。適于常拆卸而被聯(lián)接件之一較厚時(shí)。折裝時(shí)只需拆螺母，而不將雙頭螺栓從被聯(lián)接件中擰出。3、螺釘聯(lián)接——適于被聯(lián)接件之一較厚（上帶螺紋孔），不需經(jīng)常裝拆，一端有螺釘頭，不需螺母，適于受載較小情況2、雙頭螺栓聯(lián)接——螺桿兩端無釘頭，但均有螺紋，裝配時(shí)一端旋26特殊聯(lián)接：地腳螺栓聯(lián)接,吊環(huán)螺釘聯(lián)接4、緊定螺釘聯(lián)接——擰入后，利用桿末端頂住另一零件表面或旋入零件相應(yīng)的缺口中以固定零件的相對(duì)位置?？蓚鬟f不大的軸向力或扭矩。特殊聯(lián)接：地腳螺栓聯(lián)接,吊環(huán)螺釘聯(lián)接4、緊定螺27二、螺紋聯(lián)接件

2）雙頭螺柱——兩端帶螺紋

A型——有退刀槽B型——無退刀槽1）螺栓普通螺栓——六角頭，小六角頭，標(biāo)準(zhǔn)六角頭，大六角頭,內(nèi)六角鉸制孔螺栓——螺紋部分直徑較小螺母二、螺紋聯(lián)接件2）雙頭螺柱—284）緊定螺釘錐端——適于零件表面硬度較低不常拆卸常合平端——接觸面積大、不傷零件表面，用于頂緊硬度較大的平面，適于經(jīng)常拆卸圓柱端——壓入軸上凹抗中，適于緊定空心軸上零件的位置輕材料和金屬薄板3）螺釘與螺栓區(qū)別——要求螺紋部分直徑較粗;要求全螺紋4）緊定螺釘3）螺釘296）螺母六角螺母：標(biāo)準(zhǔn)，扁，厚5）自攻螺釘——由螺釘攻出螺紋圓螺母+止退墊圈——帶有缺口，應(yīng)用時(shí)帶翅墊圈內(nèi)舌嵌入軸槽中，外舌嵌入圓螺母的槽內(nèi)，螺母即被鎖緊6）螺母六角螺母：標(biāo)307）墊圈7）墊圈31§6—4螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松一、預(yù)緊預(yù)緊目的——保持正常工作。如汽缸螺栓聯(lián)接，有緊密性要求，防漏氣，接觸面積要大，靠摩擦力工作，增大剛性等。增大剛性——增加聯(lián)接剛度、緊密性和提高防松能力預(yù)緊力QP——預(yù)先軸向作用力（拉力）螺紋聯(lián)接：松聯(lián)接——在裝配時(shí)不擰緊，只存受外載時(shí)才受到力的作用緊聯(lián)接——在裝配時(shí)需擰緊，即在承載時(shí)，已預(yù)先受力，預(yù)緊力QP預(yù)緊過緊——擰緊力QP過大，螺桿靜載荷增大、降低本身強(qiáng)度過松——擰緊力QP過小，工作不可靠§6—4螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松一、預(yù)緊預(yù)緊目的——保持32扳手?jǐn)Q緊力矩——T=FH·L,擰緊時(shí)螺母：T=T1+T2T——擰緊力矩T1——螺紋摩擦阻力矩T2——螺母端環(huán)形面與被聯(lián)接件間的摩擦力矩FH—作用于手柄上的力，L——力臂

一般K=0.1~0.3——擰緊力矩系數(shù)由于直徑過小的螺栓，容易在擰緊時(shí)過載拉斷，所以對(duì)于重要的聯(lián)接不宜小于M10~M14扳手?jǐn)Q緊力矩——T=FH·L,擰緊時(shí)螺母：T=T1+T2F33預(yù)緊力QP的控制：測(cè)力矩板手——測(cè)出預(yù)緊力矩，如左圖定力矩板手——達(dá)到固定的擰緊力矩T時(shí)，彈簧受壓將自動(dòng)打滑，如右圖測(cè)量預(yù)緊前后螺栓伸長(zhǎng)量——精度較高二、螺紋防松

預(yù)緊力QP的控制：二、螺紋防松341、防松目的實(shí)際工作中，外載荷有振動(dòng)、變化、材料高溫蠕變等會(huì)造成摩擦力減少，螺紋副中正壓力在某一瞬間消失、摩擦力為零，從而使螺紋聯(lián)接松動(dòng)，如經(jīng)反復(fù)作用，螺紋聯(lián)接就會(huì)松馳而失效。因此，必須進(jìn)行防松，否則會(huì)影響正常工作，造成事故2、防松原理消除（或限制）螺紋副之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，或增大相對(duì)運(yùn)動(dòng)的難度。3、防松辦法及措施1）摩擦防松

雙螺母、彈簧墊圈、尼龍墊圈、自鎖螺母等

1、防松目的2、防松原理1）摩擦防松雙螺母、彈簧墊圈、尼龍35彈簧墊圈自鎖螺母——螺母一端做成非圓形收口或開峰后徑面收口，螺母擰緊后收口漲開，利用收口的彈力使旋合螺紋間壓緊2）機(jī)械防松：開槽螺母與開口銷，圓螺母與止動(dòng)墊圈，彈簧墊片，軸用帶翅墊片，止動(dòng)墊片，串聯(lián)鋼絲等彈簧墊圈自鎖螺母——螺母一端做成非圓形收口或開峰后徑面收口，363）永久防松：端鉚、沖點(diǎn)、點(diǎn)焊4）化學(xué)防松——粘合

開槽螺母與開口銷圓螺母與止動(dòng)墊圈串聯(lián)鋼絲3）永久防松：端鉚、沖點(diǎn)、點(diǎn)焊開槽螺母圓螺母串聯(lián)鋼絲371、矩形螺紋（1）上升時(shí)載荷為FQ，驅(qū)動(dòng)力矩為TFQ+F

+FR=0§6-5螺旋副中的摩擦與效率FQvFFfFRFNFRFFQ+FQ

F1、矩形螺紋FQ+F+FR=0§6-5螺38（2）下滑時(shí)v

反向vFRFFQFQ

FF=FQ

tg(-)<→

F

<0→下滑需加反向力，否則無論FQ

有多大都不會(huì)使螺母自動(dòng)下滑→螺旋的自鎖自鎖條件：

FQFNFFQ+F

+FR=0FfFR-1、矩形螺紋（2）下滑時(shí)vFRFFQFQFF=FQtg(-392、非矩形螺紋矩形

FN=FQFf=FN

f=FQ

f非矩形——當(dāng)量摩擦系數(shù)——當(dāng)量摩擦角各計(jì)算公式=0

→矩形螺紋2、非矩形螺紋矩形非矩形——當(dāng)量摩擦402、非矩形螺紋

↑→

f（

）↑→

↓→便于自鎖

三角形→聯(lián)接矩形、梯形、鋸齒形螺紋→傳動(dòng)

↓→

↓→便于自鎖單線螺紋→聯(lián)接，多線螺紋

↑→傳動(dòng)2、非矩形螺紋↑→f（）↑→↓41§6—6螺旋傳動(dòng)一、螺旋傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)與應(yīng)用

1、應(yīng)用

螺旋傳動(dòng)是利用螺桿和螺母組成的螺旋副來實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)要求的。它主要用于將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)將直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)榛剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力。

2、傳動(dòng)形式：a)螺桿轉(zhuǎn)螺母移b)螺桿又轉(zhuǎn)又移（螺平固定）——用得多c)螺母轉(zhuǎn)螺桿移d)螺母又轉(zhuǎn)又移（螺桿固定）——用得少

§6—6螺旋傳動(dòng)一、螺旋傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)與應(yīng)用1、應(yīng)用42按用途分三類：1）傳力螺旋——舉重器、千斤頂、加壓螺旋特點(diǎn)：低速、間歇工作，傳遞軸向力大、自鎖2）傳導(dǎo)螺旋——機(jī)床進(jìn)給匯杠—傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特點(diǎn)：速度高、連續(xù)工作、精度高3）調(diào)整螺旋——機(jī)床、儀器及測(cè)試裝置中的微調(diào)螺旋。特點(diǎn)：是受力較小且不經(jīng)常轉(zhuǎn)動(dòng)

3、螺旋傳動(dòng)類型螺旋傳動(dòng)按摩擦副的性質(zhì)分：

1、滑動(dòng)螺旋：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、易于自鎖缺點(diǎn)：磨損快、壽命短，低速時(shí)有爬行現(xiàn)象（滑移），摩擦損耗大，傳動(dòng)效率低（30~40%）傳動(dòng)精度低按用途分三類：3、螺旋傳動(dòng)類型螺旋傳動(dòng)按摩擦副的性質(zhì)分：1432、滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)——摩擦性質(zhì)為滾動(dòng)摩擦。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)工作時(shí)，滾動(dòng)體沿螺紋滾道滾動(dòng)并形成循環(huán)。按循環(huán)方式有：內(nèi)循環(huán)、外循環(huán)兩種

特點(diǎn)：傳動(dòng)效率高（可達(dá)90%），起動(dòng)力矩小，傳動(dòng)靈活平穩(wěn)，低速不爬行，同步性好，定位精度高，正逆運(yùn)動(dòng)效率相同，可實(shí)現(xiàn)逆?zhèn)鲃?dòng)。缺點(diǎn)：不自鎖，需附加自鎖裝置，抗振性差，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造工藝要求高，成本較高。

2、滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)——摩擦性質(zhì)為滾動(dòng)摩擦。滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)是在具有443、靜壓螺旋——液體摩擦，靠外部液壓系統(tǒng)提高壓力油，壓力油進(jìn)入螺桿與螺母螺紋間的油缸，促使螺桿、螺母、螺紋牙間產(chǎn)生壓力油膜而分隔開

特點(diǎn)：摩擦系數(shù)小，效率高，工作穩(wěn)定，無爬行現(xiàn)象，定位精度高，磨損小，壽命長(zhǎng)。但螺母結(jié)構(gòu)復(fù)雜（需密封），需一穩(wěn)壓供油系統(tǒng)、成本較高。適用于精密機(jī)床中進(jìn)給和分度機(jī)構(gòu)

3、靜壓螺旋——液體摩擦，靠外部液壓系統(tǒng)提高壓力油，壓力油進(jìn)45二、滑動(dòng)螺旋的設(shè)計(jì)計(jì)算

1、結(jié)構(gòu)與材料

千斤頂?shù)湫徒Y(jié)構(gòu)