第三讲：螺旋传动

1、2、1 螺纹的形成与分类 1螺纹形成如图所示，将直角三角形ABC绕到直径为d的圆柱上，并使其底边AB与圆柱底面的圆周线重合，则斜边AC在圆柱体表面就形成了一条螺旋线。螺纹是在该圆柱面上、沿螺旋线所形成的、具有相同剖面的凸起和沟槽。2螺纹分类 （1）按螺旋线绕行方向，螺纹可分为右旋螺纹和左旋螺纹，顺时针旋入的为右螺纹，逆时针旋入的为左螺纹。也可用右手判断，手心对着自己，螺纹的旋向与右手大拇指一致为右螺纹一般常用右螺纹。 （2）按螺旋线的数目，螺纹可分为单线螺纹和多线螺纹。单线螺纹一般用于联接，多线螺纹多用于传动。 （3）按螺纹截面形状，螺纹可分为三角形、梯形、锯齿形、矩形以及其他特殊形状的螺纹。

2、（P25） （4）按用途不同，一般可将螺纹分为联接螺纹和传动螺纹。（内螺纹与外螺纹）2、常用螺纹的应用 常用的螺纹有普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等。除矩形螺纹外，其它螺纹均已标准化。除管螺纹采用英制外，均采用公制。应用见表所示。 3 、普通螺纹的主要参数 普通螺纹主要参数有8个，即大径、小径、中径、螺距、线数、导程、牙型角和螺纹升角。对标准螺纹来说，只要知道大径、线数、螺距和牙型角就可以了，而其他参数，可通过计算或查表得出。1大径（D，d） 大径是指与外螺纹牙顶（或内螺纹牙底）相重合的假想圆柱面的直径。内螺纹用D表示，外螺纹用d表示，标准中将螺纹大径的基本尺寸定为公称直径，

3、是代表螺纹尺寸的直径。2小径（D1，d1） 小径是指与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱面的直径。内螺纹用D1表示，外螺纹用d1表示。3中径（D2，d2) 中径是一个假想圆柱的直径。该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方，假想圆柱称为中径圆柱。内螺纹用D2表示，外螺纹用d2表示。4螺距（P） 螺距是相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。用P表示。5线数（z）线数是指一个螺纹零件的螺旋线数目。用z表示。6导程（Ph） 导程是指同一条螺旋线上的相邻两牙在中径上对应两点间的轴向距离。7牙型角和牙侧角(,) 牙型角是指在螺纹牙型上相邻两牙侧间的夹角。并用表示，普通螺纹=60。牙侧角是指在

4、螺纹牙型上牙侧与螺纹轴线的垂线间夹角，并用表示。三角形螺纹各部分名称4、螺纹的代号与标记1普通螺纹螺纹代号由特征代号和尺寸代号组成。粗牙普通螺纹用字母M与公称直径表示；细牙普通螺纹用字母M与公称直径螺距表示。当螺纹为左旋时，在代号之后加“左”字（LH）。【例5.1】M40表示公称直径为40毫米的粗牙普通螺纹。螺纹完整的标记是由螺纹代号、螺纹公差带代号和螺纹旋合长度代号组成。【例5.2】M205g6g中，“5g”为中径公差带代号，“6g”为顶径公差带代号。对于一般使用的螺纹，不标注螺纹旋合长度及其代号，使用时按中等旋合长度确定，必要时在螺纹公差带代号之后，加注旋合长度代号（S或L），中间用“”分

5、开。在特殊需要时还可注明旋合长度的数值。【例5.3】M3015g6gS中“S”表示短旋合长度 LHR811装配时，内外螺纹用斜线分开，左边表示内螺纹，右边表示外螺纹。【例5.5 】 表示公称直径为 英寸的圆柱内螺纹与圆锥外螺纹配合。（2）非螺纹密封的管螺纹的标记由螺纹特征代号、尺寸代号和公差等级代号组成。特征代号用字母G。内螺纹的标记为特征代号G与尺寸代号两项；外螺纹的标记为特征代号与尺寸代号和公差等级代号A或B三项。811811RRp8113梯形螺纹梯形螺纹标记与普通螺纹相类似，由规格代号、公差带代号和旋合长度三部分组成。【例5.7】Tr4014(P7)LH7HL中“Tr”指梯形螺纹，“40

6、”指公称直径为40 mm，“14”指导程为14 mm，“LH”指左旋（右旋不注），“7H”指中径公差带代号（顶径公差带代号不注），“L”指长旋合长度。2-4 螺旋传动 螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动要求。它主要用于将回转运动转变为直线运动，同时传递动力。如图所示，借助开合螺母与长螺杆啮合实现车床纵向进给运动。机床刀架进给机构螺旋传动的优点是结构简单，承载能力大，传动平稳无噪声，能实现自锁要求，传动精度高，被广泛应用于机床进给机构、螺旋起重机和螺旋压力机中，缺点是螺纹之间产生较大的相对滑动，摩擦磨损严重，传动效率低.但由于滚动螺旋和静压螺旋的应用使磨损和效率问题得到了很大的改善。

7、螺旋传动在机床、起重机械、锻压设备等场合应用广泛。 常用螺旋传动有：普通螺旋传动、相对位移螺旋传动、差动位移螺旋传动和滚珠螺旋传动。 1 、普通螺旋传动普通螺旋传动是由螺杆和螺母组成的简单螺旋副。其螺杆（或螺母）的移动方向不仅与螺杆(或螺母)的回转方向有关，还和螺旋方向有关。螺杆或螺母的移动方向可用左、右手螺旋法则来判定：左旋螺杆（或螺母）伸左手，右旋螺杆（或螺母）伸右手，并半握拳，四指顺着螺杆（或螺母）的旋转方向，大拇指的指向即为螺杆（或螺母）的移动方向。若螺杆原地转动，螺母移动时，与大拇指指向相反方向，即为螺母移动方向。 在普通螺旋传动中，螺杆(或螺母)的移动距离，由导程决定。即：L=nP

8、h式中： L移动距离，mmmin； n转速，rmin； Ph导程，mm。螺杆或螺母移动方向判定V=nPh=2512=300mm/minL=nPh=262=24mmn=L/Ph=0.24/6=0.04r 普通螺旋传动的应用形式有： （1）螺母不动，螺杆回转并作直线运动：如千斤顶、台式虎钳等； （2）螺杆不动，螺母回转并作直线运动：如龙门刨床垂直刀架的水平移动、千斤顶等；（移动方向与大拇指方向相同） 螺杆位移的台式虎钳螺旋千斤顶（3）螺杆原地回转，螺母作直线运动：多用于机床进给机构，如车床大溜板的纵向进给和中溜板的横向进给；（4）螺母原位回转，螺杆往复运动：如应力试验机上的观察镜螺旋调整装置。（移

9、动方向与大拇指方向相反）螺杆原位回转，螺母往复运动螺母原位回转螺杆往复运动 2 、差动螺旋传动 下图为差动螺旋传动在自动定心夹具上的应用实例。差动螺旋机构如图所示，螺杆1分别与机架3及活动螺母2组成a和b两段螺旋副， a段为固定螺母，b段为活动螺母，它不能回转而能沿机架导向槽内移动，两段螺纹旋向相同，当螺杆转动，螺母2的实际移动距离为：差动位移螺旋机构 L=n(PhaPhb）如两段螺纹旋向相反，则实际移动距离为： L=n(PhaPhb）式中：L活动螺母实际移动距离； n丝杆1的转速； Pha固定螺母的导程； Phb活动螺母的导程。 计算结果L为“+”值，说明活动螺母2的实际移动方向与螺杆1相同，反之，与螺杆1移动方向相反。4、滚珠螺旋传动 普通螺旋传动具有许多优点，但其螺旋副的摩擦是滑动摩擦，磨损严重，影响传动精度，效率低，不能满足高速度、高效率和高精度的传动要求。为改善螺旋传动的功能，可将螺旋副做成滚道，并在滚道间充满滚珠，使螺旋副的摩擦成为滚动摩擦，这种螺旋称为滚珠螺旋或滚珠丝杠。滚珠螺旋按滚珠循环方式可分为外循环式和内循环式两种。滚珠螺旋传动 滚珠螺旋传动的特点： （1）摩擦损失小，效率较高（90以上），摩擦因数约为0.0020.005，且与运转速度关系不大，所以起动转矩接近于运转转矩，运转稳定。 （2）磨损很小，可调整方法消除间隙并产生一定