第五章螺旋傳動

第五章螺旋傳動第1頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三第2頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三第九章螺旋傳動西安工業(yè)大學(xué)光電學(xué)院第3頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三§9—1概述主要作用：將旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動。螺旋傳動的分類示數(shù)螺旋傳動傳力螺旋傳動一般螺旋傳動按其作用分按接觸面間摩擦的性質(zhì)分滑動螺旋傳動滾動螺旋傳動靜壓螺旋傳動第4頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三§9—2滑動螺旋傳動滑動螺旋的特點降速傳動比大；具有增力作用；能自鎖（螺旋線的升角小于摩擦角）；效率低、磨損快，不適用于高速和大功率傳動。螺紋的形成、類型、主要參數(shù)及其運動規(guī)律形成類型：三角形螺紋，矩形螺紋，梯形螺紋和矩齒形螺紋第5頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三主要參數(shù)1）大徑d：2）小徑d1：3）中徑d2：4）螺距P：5）線數(shù)(頭數(shù))n:6）導(dǎo)程s：7）螺旋升角：8）牙形角第6頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三螺桿（或螺母）的位移螺距螺旋線頭數(shù)螺桿和螺母間的相對轉(zhuǎn)角導(dǎo)程，螺桿上同一螺旋線旋轉(zhuǎn)弧度后的軸向距離滑動螺旋副的運動規(guī)律第7頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三螺母固定，螺桿轉(zhuǎn)動并移動；螺桿轉(zhuǎn)動，螺母移動螺母轉(zhuǎn)動，螺桿移動螺桿固定，螺母轉(zhuǎn)動并移動差動螺旋傳動213滑動螺旋傳動形式第8頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三四、滑動螺旋傳動的計算失效形式：螺紋的磨損、螺桿的變形及螺桿和螺紋牙的斷裂耐磨性計算軸向載荷螺距螺母高度，mm螺紋中徑，mm螺紋工作高度，mm梯形和矩形螺紋三角形螺紋令第9頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三設(shè)計計算整體式螺母剖分式螺母螺紋工作圈數(shù)：剛度計算軸向載荷作用下，螺距的變化量：轉(zhuǎn)矩作用下，螺距的轉(zhuǎn)角量：則螺距的變化量：第10頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三在軸向載荷和轉(zhuǎn)矩作用下，螺距的變化量：彈性模量和剪切彈性模量螺桿螺紋段截面面積和極慣性矩1m長度上螺距變化量：第11頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三強(qiáng)度計算螺桿強(qiáng)度計算螺母螺紋強(qiáng)度計算剪切強(qiáng)度：彎曲強(qiáng)度：aa梯形螺紋：矩形螺紋：鋸齒形螺紋：第12頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三穩(wěn)定性驗算螺桿的穩(wěn)定條件：安全系數(shù)：2.5～4臨界軸向載荷：螺桿支承系數(shù)截面慣性矩

長度系數(shù)，與螺桿的支承情況有關(guān)第13頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三驅(qū)動力矩、效率和自鎖的計算驅(qū)動力矩：誘導(dǎo)摩擦角轉(zhuǎn)動螺母一周，輸入功為：推動負(fù)載所作的有用功為：效率為：自鎖條件：第14頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三滑動螺旋傳動的設(shè)計原則（三）螺旋副材料的確定總要求：較好的耐磨性，較小的摩擦系數(shù)，良好的加工性根據(jù)用途、精度等級和熱處理要求選定（一）傳動型式的選擇

根據(jù)每種傳動型式的特點和具體情況（二）螺紋類型的確定三角形和梯形螺紋第15頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三（四）主要參數(shù)的確定螺距和螺紋線數(shù)的確定：螺距選標(biāo)準(zhǔn)。相對位移大選較大的螺距或多線螺紋；精度要求高選單線螺紋螺桿直徑的確定：螺桿螺紋部分的長度：螺桿直徑和長度、螺距、螺旋線頭數(shù)和螺母高度類比法第16頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三（五）螺紋公差公差帶螺紋公差旋合長度螺紋副標(biāo)記：M12x1.5左-6H/5g6g-S螺紋類型公稱直徑螺距旋向內(nèi)螺紋中徑和頂徑公差帶外螺紋中徑公差帶外螺紋頂徑公差帶旋合長度第17頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三（六）螺旋副零件和滑板聯(lián)接結(jié)構(gòu)的確定剛性聯(lián)接結(jié)構(gòu)彈性聯(lián)接結(jié)構(gòu)活動聯(lián)接結(jié)構(gòu)第18頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三影響螺旋傳動精度的因素及提高傳動精度的措施（一）影響因素1.螺紋參數(shù)誤差螺距誤差（單個螺距誤差和螺距累積誤差）中徑誤差牙形半角誤差（四）溫度誤差第19頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三2.螺旋傳動機(jī)構(gòu)裝置誤差2.偏斜誤差1.螺桿軸向竄動誤差3.溫度誤差第20頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三（二）提高螺旋傳動精度的措施1.采用誤差補(bǔ)償機(jī)構(gòu)提高螺距精度2.改進(jìn)螺桿軸肩的結(jié)構(gòu)3.改進(jìn)移動零件與滑塊的連接方法第21頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三螺旋傳動的空回空回定義：螺桿的轉(zhuǎn)動方向改變時，螺桿轉(zhuǎn)動某一角度后，螺母才開始反向運動的現(xiàn)象；原因：螺紋結(jié)合處的間隙消除螺旋傳動空回的方法利用單向作用力消除空回利用調(diào)節(jié)裝置消除空回徑向調(diào)節(jié)法軸向調(diào)節(jié)法利用塑料螺母消除空回第22頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三第23頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三§9—3滾動螺旋傳動一、概述摩擦性質(zhì)為滾動摩擦。滾動螺旋傳動是在具有圓弧形螺旋槽的螺桿和螺母之間連續(xù)裝填若干滾動體（多用鋼球），當(dāng)傳動工作時，滾動體沿螺紋滾道滾動并形成循環(huán)。組成：螺桿螺母滾珠滾珠循環(huán)返回裝置第24頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三二、特點優(yōu)點：傳動效率高（可達(dá)90%），起動力矩小，傳動靈活平穩(wěn)，定位精度高，正逆運動效率相同，可實現(xiàn)逆?zhèn)鲃?磨損小，壽命長。缺點：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。三、滾珠螺旋傳動的結(jié)構(gòu)形式第25頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三（一）螺紋滾道法向截面1.單圓弧2.雙圓?。ǘL珠循環(huán)方式1.內(nèi)循環(huán)2.外循環(huán)四、滾珠螺旋副的精度1.JB/T3162.2-91中規(guī)定了兩個類型：

P類定位滾珠螺旋副和T類傳動滾珠螺旋副

7個精度等級：1，2，3，4，5，7，102.標(biāo)記方法第26頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三§9—4靜壓螺旋傳動

液體摩擦，靠外部液壓系統(tǒng)提供壓力油，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一、概述第27頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三1.摩擦系數(shù)小，效率高（99％）；

2.壽命長；

3.工作穩(wěn)定，低速時無爬行現(xiàn)象；

4.傳動精度和定位精度高；

5.具有傳動可逆性，必要時應(yīng)設(shè)置防止逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；

6.螺母結(jié)構(gòu)復(fù)雜（需密封）；

7.需一穩(wěn)壓供油系統(tǒng)、成本較高。二、特點第28頁，共29頁，2023年，2月20日，星期三例題要求設(shè)計一微動裝置中的差動螺桿。可動螺母的行程為2mm，手柄轉(zhuǎn)動為8周。螺桿的公稱直徑?，F(xiàn)從GB193-81中查出公稱直徑