第二章__螺旋传动(新)1

1、第二章 螺旋传动 引言 观察这些装置，分析它们是怎样 工作的？有什么共同特征？ 引言 以上装置都应用了以上装置都应用了螺旋传动螺旋传动，可以发现它们工作时，可以发现它们工作时，螺旋传动螺旋传动的作用是利用内、的作用是利用内、 外螺纹组成的螺旋副将旋转运动变换为直线运动。外螺纹组成的螺旋副将旋转运动变换为直线运动。 主要内容 普通螺纹的主要参数普通螺纹的主要参数 2 螺旋传动的应用形式螺旋传动的应用形式 4 螺纹的种类和应用螺纹的种类和应用 3 1 螺纹的代号标注螺纹的代号标注 3 3 螺纹的种类和应用螺纹的种类和应用 3 1 2、螺旋线：、螺旋线：当动点当动点A既沿圆柱（圆锥）既沿圆柱（圆锥）

2、 母线做等速直线运动，同时又绕圆柱（圆锥）母线做等速直线运动，同时又绕圆柱（圆锥） 轴线作等角速旋转运动时，则动点轴线作等角速旋转运动时，则动点A的运动轨迹的运动轨迹 称为螺旋线。称为螺旋线。 1、螺纹螺纹：沿螺旋线沿螺旋线加工加工出具有一定出具有一定 几何形状的沟槽称为螺纹。几何形状的沟槽称为螺纹。 螺纹的形成螺纹的形成 螺纹的种类和应用螺纹的种类和应用 3 1 螺纹的种类螺纹的种类 1、按螺纹的牙型分、按螺纹的牙型分 三角形螺纹矩形螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹 螺纹的种类和应用螺纹的种类和应用 3 1 螺纹的种类螺纹的种类 2、按螺旋线的方向分、按螺旋线的方向分 左旋螺纹左旋螺纹 右旋螺纹右

3、旋螺纹 n 螺纹的种类和应用螺纹的种类和应用 3 1 说明：说明：1、顺时针方向旋 入,逆时针旋出的为右旋螺 纹，逆时针旋入，顺时针 旋出的为左旋螺纹 2、相互旋合的内 外螺 纹，其旋向相 同，公称直 径相同。 螺纹的种类和应用螺纹的种类和应用 3 1 螺纹的种类螺纹的种类 3、按螺旋线的线数分、按螺旋线的线数分 单线螺纹单线螺纹 多线螺纹多线螺纹 螺纹的种类和应用螺纹的种类和应用 3 1 螺纹的种类螺纹的种类 4、按螺旋线形成的表面分、按螺旋线形成的表面分 内螺纹内螺纹 外螺纹外螺纹 螺纹的种类和应用螺纹的种类和应用 3 1 螺纹的种类螺纹的种类 5、按螺纹的用途不同分、按螺纹的用途不同分

4、连接螺纹连接螺纹 传动螺纹传动螺纹 普通螺纹普通螺纹 管螺纹管螺纹 普通螺纹的主要参数普通螺纹的主要参数2 普通螺纹普通螺纹 即三角形螺纹。牙型为三角形，一般分为即三角形螺纹。牙型为三角形，一般分为 粗牙和细牙螺纹两种，广泛用于各种紧固粗牙和细牙螺纹两种，广泛用于各种紧固 连接。连接。 普通螺纹的主要参数普通螺纹的主要参数2 有关直径有关直径 螺纹大径（公称直径）：螺纹大径（公称直径）：D（内）（内）d(外)与外螺纹牙顶或内 螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径。 螺纹中径：螺纹中径：D2(内)d2(外)一假想圆柱面的直径，该圆柱的母线 通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。 螺纹小径：螺纹小径：

5、D1(内)d1(外)与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相 重合的假想圆柱面的直径。 普通螺纹的主要参数普通螺纹的主要参数2 有关角度有关角度 螺纹升角螺纹升角：在中径圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹在中径圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹 轴线的平面之间的夹角。轴线的平面之间的夹角。 牙型角牙型角：相邻两牙侧间的夹角，相邻两牙侧间的夹角，=600 普通螺纹的主要参数普通螺纹的主要参数2 螺距和导程螺距和导程 螺距螺距P： 相邻两牙在中径上对应两点间的轴向距离。相邻两牙在中径上对应两点间的轴向距离。 导程导程Ph：同一条螺旋线上相邻两牙在中径上对应两点间的轴向距离。同一条螺旋线上相邻两牙在中径上对应两点间的

6、轴向距离。 导程和螺距的关系：导程和螺距的关系： Ph= ZP Z: 线数线数 螺纹的代号标注螺纹的代号标注3 普通螺纹普通螺纹 特征特征 代号代号 公称公称 直径直径 螺距螺距旋旋 向向 中径、顶径中径、顶径 公差带代号公差带代号 内内/外公差带外公差带 配合代号配合代号 旋合旋合 长度长度 例：例： M106H 表示直径表示直径10mm，螺距，螺距1.5mm，中径顶径公差带为，中径顶径公差带为6H的普通粗牙内螺纹；的普通粗牙内螺纹； M1016g 表示直径表示直径10mm，螺距，螺距1mm， 中径顶径公差带为中径顶径公差带为6g的普通细牙外螺纹的普通细牙外螺纹 说明：说明：同一公称直径的普

7、通螺纹可以有多种螺距，其 中螺距最大的为粗牙螺纹，其余为细牙螺纹。在标注时， 细牙螺纹要标出螺距。 螺纹的代号标注螺纹的代号标注3 普通螺纹普通螺纹 例例2 2：M20 X 2 M20 X 2 左左6H/5g6g6H/5g6gS S 旋合长度旋合长度 外螺纹顶径公差带外螺纹顶径公差带 外螺纹中径公差带外螺纹中径公差带 内螺纹中径和顶径公差带内螺纹中径和顶径公差带 左旋左旋 螺距：螺距：2mm2mm 公称直径：公称直径：20mm20mm 特征代号特征代号 螺纹的代号标注螺纹的代号标注3 梯形螺纹梯形螺纹 例：例：Tr24Tr2410（P5）LH7H7H 内螺纹中径公差带内螺纹中径公差带 左旋左旋

8、 螺距：螺距：5mm5mm 导程导程:10mm:10mm 特征代号：梯形螺纹特征代号：梯形螺纹 公称直径公称直径:24mm:24mm 螺纹的代号标注螺纹的代号标注3 管螺纹管螺纹 非螺纹密封非螺纹密封螺螺 纹纹 密密 封封 特征代号特征代号Rp：圆柱内螺纹GR：圆锥外螺纹Rc：圆锥内螺纹 标注示例标注示例 G1A LH Rc2 LHRp2R2 LH 1：尺寸代号 A：外螺纹公差 等级代号 LH：左旋 2：尺寸代号 LH：左旋 2：尺寸代号2：尺寸代号 LH：左旋 练习题练习题1 一、选择一、选择 1、普通螺纹指（）、普通螺纹指（） 三角螺纹梯形螺纹矩形螺纹三角螺纹梯形螺纹矩形螺纹 、普通螺纹的

9、公称直径是指螺纹的（）、普通螺纹的公称直径是指螺纹的（） 大径中径小径大径中径小径 、同一公称普通螺纹可以有多种螺距，其中，螺距（）的为粗牙螺纹。、同一公称普通螺纹可以有多种螺距，其中，螺距（）的为粗牙螺纹。 最小中间最大最小中间最大 、双线螺纹的导程等于螺距的（）、双线螺纹的导程等于螺距的（） 倍倍倍倍.5倍倍 练习题练习题1 二、判断二、判断 1、按用途不同，螺纹可分为连接螺纹和传动螺纹。（）、按用途不同，螺纹可分为连接螺纹和传动螺纹。（） 、顺时针方向旋入的螺纹为右旋螺纹。（）、顺时针方向旋入的螺纹为右旋螺纹。（） 、相互旋合的内外螺纹，其旋向相同，公称直径相同。（、相互旋合的内外螺纹，

10、其旋向相同，公称直径相同。（ ） 、普通螺纹同一公称直径只能有一种螺距。（、普通螺纹同一公称直径只能有一种螺距。（ ） 螺旋传动的应用形式螺旋传动的应用形式 4 概述概述 1、什么是螺旋传动？、什么是螺旋传动？ 利用螺杆和螺母组成的螺旋副将利用螺杆和螺母组成的螺旋副将旋转旋转 运动变为运动变为直线直线运动的传动方式。运动的传动方式。 2、螺旋传动的类型、螺旋传动的类型 普通螺旋传动普通螺旋传动差动螺旋传动差动螺旋传动滚珠螺旋传动滚珠螺旋传动 普通螺旋传动普通螺旋传动 4.1 普通螺旋传动的应用形式普通螺旋传动的应用形式 1、螺母固定不动，螺杆回转并作直线运动、螺母固定不动，螺杆回转并作直线运动

11、 2、活动钳口 4、螺母 3、固定钳口 1、螺杆 台台 虎虎 钳钳 2、螺杆固定不动，螺母回转并作直线运动、螺杆固定不动，螺母回转并作直线运动 普通螺旋传动的应用形式普通螺旋传动的应用形式 3、螺杆回转，螺母作直线运动、螺杆回转，螺母作直线运动 4、螺母回转，螺杆作直线运动、螺母回转，螺杆作直线运动 观察镜 螺杆 螺母 机架 普通螺旋传动普通螺旋传动 4.1 普通螺旋传动直线移动方向的判定普通螺旋传动直线移动方向的判定 1、影响移动方向的因素、影响移动方向的因素 螺纹旋向螺纹旋向 螺纹回转方向螺纹回转方向 螺旋传动应用形式螺旋传动应用形式 2、移动方向的判定方法：、移动方向的判定方法： 左右手

12、法则左右手法则 普通螺旋传动普通螺旋传动 4.1 普通螺旋传动直线移动方向的判定普通螺旋传动直线移动方向的判定 2、移动方向的判定方法：、移动方向的判定方法： 应用形式应用形式应用实例应用实例判定方法判定方法 螺母（杆）螺母（杆） 不动，螺杆不动，螺杆 （母）回转（母）回转 并移动并移动 螺杆（母）螺杆（母） 回转，螺母回转，螺母 （杆）移动（杆）移动 手握拳，四指指向与螺杆手握拳，四指指向与螺杆 （螺母）回转方向相同，大（螺母）回转方向相同，大 拇指竖直，则大拇指指向即拇指竖直，则大拇指指向即 为主动件螺杆（螺母）的移为主动件螺杆（螺母）的移 动方向。动方向。 手握拳，四指指向与主动件手握拳

13、，四指指向与主动件 螺杆（螺母）回转方向相同，螺杆（螺母）回转方向相同， 大拇指竖直，则大拇指指向大拇指竖直，则大拇指指向 的相反方向即为从动件螺母的相反方向即为从动件螺母 （螺杆）的移动方向。（螺杆）的移动方向。 普通螺旋传动普通螺旋传动 4.1 普通螺旋传动直线移动距离的计算普通螺旋传动直线移动距离的计算 直线移动距离的计算：直线移动距离的计算： N：转动的圈数：转动的圈数 Ph：螺纹导程：螺纹导程 例例1、普通螺旋传动中，已知左旋双线螺杆的螺距普通螺旋传动中，已知左旋双线螺杆的螺距 为为8mm，若螺杆按图示方向回转两周，螺母移动了多，若螺杆按图示方向回转两周，螺母移动了多 少距离？方向如

14、何？少距离？方向如何？ 解：移动距离解：移动距离 L=NPh=NPZ=282=32mm 移动方向：左移移动方向：左移 普通螺旋传动普通螺旋传动 4.1 L=NPh 引言引言 差动螺旋传动差动螺旋传动 4.2 到底什么是到底什么是 差动呢？差动呢？ 一列火车以一列火车以12KM（200M/min）的时速在缓慢的从）的时速在缓慢的从 火车站自西向东运行，一个人在火车上以火车站自西向东运行，一个人在火车上以 9KM(150M/min)的时速向相反的方向运动，一分钟的时速向相反的方向运动，一分钟 后那人离火车站的距离是多少？后那人离火车站的距离是多少？ 答案：答案： 200-150=50m 所谓差动指

15、的是所谓差动指的是 主从动件运动不主从动件运动不 一致的运动形式一致的运动形式 差动螺旋传动原理差动螺旋传动原理 差动螺旋传动差动螺旋传动 4.2 活活 动动 螺螺 母母 固固 定定 螺螺 母母 组组 合合 螺螺 杆杆 机机 架架 手手 柄柄 及及 转转 盘盘 说明：说明：组合螺杆由两段螺距或旋向不同的螺杆组合为一体，分别与活动螺母和固组合螺杆由两段螺距或旋向不同的螺杆组合为一体，分别与活动螺母和固 定螺母配合，组成两组螺旋副。当螺杆回转时，螺杆相对于固定螺母、活动螺母定螺母配合，组成两组螺旋副。当螺杆回转时，螺杆相对于固定螺母、活动螺母 相对于螺杆均有直线运动，最终体现为活动螺母的运动，形成

16、一种差动关系。相对于螺杆均有直线运动，最终体现为活动螺母的运动，形成一种差动关系。 由两个螺旋副组成由两个螺旋副组成 的使活动螺母与螺杆的使活动螺母与螺杆 产生差动的螺旋传动产生差动的螺旋传动 称为称为差动螺旋传动。差动螺旋传动。 差动螺旋传动原理差动螺旋传动原理 差动螺旋传动差动螺旋传动 4.2 螺 杆 活动 螺母 固定螺母 （机架） 设固定螺母和活动螺母同为右设固定螺母和活动螺母同为右 旋，当如图所示方向回转螺杆旋，当如图所示方向回转螺杆 一圈时，活动螺母的移动方向一圈时，活动螺母的移动方向 如何？移动距离如何计算？如何？移动距离如何计算？ 如果固定螺母仍为右旋，而活如果固定螺母仍为右旋，

17、而活 动螺母为左旋，仍按如图所示动螺母为左旋，仍按如图所示 方向回转螺杆一圈时，活动螺方向回转螺杆一圈时，活动螺 母的移动方向和距离如何？母的移动方向和距离如何？ L = Ph1-Ph2 如为如为“+”，则左移，则左移 如为如为“一一”，则右移，则右移 L = Ph1+ Ph2 左移左移 差动螺旋传动活动螺母移动距离的计算及方向的判别差动螺旋传动活动螺母移动距离的计算及方向的判别 差动螺旋传动差动螺旋传动 4.2 螺杆上螺杆上 两段螺两段螺 纹的旋纹的旋 向相同向相同 螺杆上螺杆上 两段螺两段螺 纹的旋纹的旋 向相反向相反 形式形式移动距离的计算移动距离的计算移动方向的确定移动方向的确定应用实

18、例应用实例 L=N（Ph1 Ph2） L=N（Ph1+ Ph2） 1、螺杆方向按普通螺 旋传动移动方向确定 2、计算结果为“+”时， 活动螺母实际移动方向 与螺杆相同。 3、计算结果为“”时， 活动螺母实际移动方向 与螺杆相反。 活动螺母可以产生极小位移，因 此可以方便地实现微量调节。 1、螺杆方向按普通螺 旋传动移动方向确定 2、活动螺母实际移动 方向与螺杆相同。 活动螺母可以产生很大的位移， 因此可以用于需快速移动或调 整两构件相对位置的装置中。 差动螺旋传动活动螺母移动距离的计算及方向的判别差动螺旋传动活动螺母移动距离的计算及方向的判别 差动螺旋传动差动螺旋传动 4.2 例： 已知一差动

19、螺旋传动，如图所示， 两螺旋副均为右旋，其中， PhA=1.5mm;PhB=1mm 。当手轮顺时针 （自右向左看）旋转2周时，活动螺母 向哪个方向运动，距离是多少？ 解：解： L=N(PhA-PhB) =2 (1.5-1) =1mm 运动方向：运动方向： 向左向左 B A 滚珠螺旋传动简介滚珠螺旋传动简介 4.3 组成：组成：滚珠 滚珠2、螺杆、螺杆3、螺母、螺母4、 滚珠循环装置滚珠循环装置1 工作过程：工作过程： 当螺杆或螺母转动时，滚动体在螺杆与螺母间的螺当螺杆或螺母转动时，滚动体在螺杆与螺母间的螺 纹滚道内滚动，使螺杆和螺母间为滚动摩擦，从而提纹滚道内滚动，使螺杆和螺母间为滚动摩擦，从

20、而提 高传动效率和传动精度。高传动效率和传动精度。 滚珠螺旋传动简介滚珠螺旋传动简介 4.3 应用特点：应用特点： 优点：优点：滚动摩擦阻力小、摩擦损失小。传动滚动摩擦阻力小、摩擦损失小。传动 效率高、传动时运动稳定、动作灵敏效率高、传动时运动稳定、动作灵敏 缺点：结构复杂，外形尺寸较大，制造技缺点：结构复杂，外形尺寸较大，制造技 术要求高，因此成本也较高。术要求高，因此成本也较高。 应用场合：应用场合： 练习题练习题2 一、选择一、选择 1、普通螺旋传动中，从动件直线移动方向与（）有关。、普通螺旋传动中，从动件直线移动方向与（）有关。 螺纹的回转方向螺纹的旋向螺纹的回转方向螺纹的旋向A与与B

21、两项两项 、车床床鞍的移动采用了（）的传动形式。、车床床鞍的移动采用了（）的传动形式。 螺母固定不动，螺杆回转并作直线运动螺母固定不动，螺杆回转并作直线运动 螺杆固定不动，螺母回转并作直线运动螺杆固定不动，螺母回转并作直线运动 C 螺杆回转，螺母移动螺杆回转，螺母移动 3、（）具有传动效率高、传动精度高、摩擦损失小、寿命长的优点。、（）具有传动效率高、传动精度高、摩擦损失小、寿命长的优点。 普通螺旋传动滚珠螺旋传动差动螺旋传动普通螺旋传动滚珠螺旋传动差动螺旋传动 C B B C 4、（）多用于车辆转向机构及对传动精度要求较高的场合。、（）多用于车辆转向机构及对传动精度要求较高的场合。 普通螺旋传动滚珠螺旋传动差动螺旋传动普通螺旋传动滚珠螺旋传动差动螺旋传动 练习题练习题2 二、计算：二、计算： 1、一普通螺旋传动机构，双线螺杆驱动螺母作直线运动，螺距为、一普通螺旋传动机构，双线螺杆驱动螺母作直线运动，螺距为6mm，求：，求： （1）螺杆转两周时，螺母的移动距离为多少？）螺杆转两周时，螺母的移动距离为多少？ （2）螺杆转速为）螺杆转速为25r/min时，螺母的移动速度为多少？时，螺母的移动速度为多少？ 2、如图所示差动螺旋传动，螺旋副、如图所示差动螺旋传