机械学电子教案-第12章

1、1第第12章章 螺旋传动螺旋传动1.作用：作用：将旋转运动转换为直线运动将旋转运动转换为直线运动; ;2.组成：组成：螺杆、螺母、机架；螺杆、螺母、机架；3.功能：功能：可实现测量、调整、传递运动和动力可实现测量、调整、传递运动和动力 一一. . 概述概述12.1 滑动螺旋传动及设计方法滑动螺旋传动及设计方法l2螺纹的几何参数螺纹的几何参数螺距螺距P牙形角牙形角牙形倾角牙形倾角 大径大径d, (D)小径小径d1, (D1)中径中径d2, (D2)34.特点：特点：5.类型：类型：可实现很高的精度；可实现很高的精度；降速比大（适于微调、精读）；降速比大（适于微调、精读）；传动平稳，能自锁；效率低

2、；传动平稳，能自锁；效率低；(1) 示数螺旋传动示数螺旋传动(2) 传力螺旋传力螺旋：以传递动力为主：以传递动力为主; ;如如千斤顶、起重器、压力机千斤顶、起重器、压力机4(3)一般螺旋传动一般螺旋传动: :以传递运动为主，要求有较高的运动精度以传递运动为主，要求有较高的运动精度丝杠丝杠卡盘卡盘5二二. . 基本形式：基本形式：1. 螺母不动螺母不动, ,螺杆边转边移动螺杆边转边移动特点：特点：消除了轴向跳动，刚性差，占用轴向空间大，适于较短行程；消除了轴向跳动，刚性差，占用轴向空间大，适于较短行程；应用：应用：口红口红6举例设计举例设计: :锯齿形螺纹锯齿形螺纹72. 螺杆转动螺杆转动, ,

3、螺母移动螺母移动特点：特点：结构紧凑，刚性较大，适于行程较长场合；结构紧凑，刚性较大，适于行程较长场合；固体胶固体胶防转机构防转机构82. 螺杆转动螺杆转动, ,螺母移动螺母移动举例设计举例设计: :导向杆导向杆93. 差动螺旋差动螺旋103. 差动螺旋差动螺旋举例设计举例设计: :113. 差动螺旋差动螺旋(P60)12三三. . 设计计算设计计算1. 直径直径d( (查表查表) )2. 螺距螺距P3. 螺杆长度螺杆长度L4. 结构设计结构设计1. 精密仪器仪表用滑动螺旋传动精密仪器仪表用滑动螺旋传动设计计算设计计算 滑动螺旋传动多采用滑动螺旋传动多采用梯形梯形或或锯齿形锯齿形螺纹，且常用螺

4、纹，且常用右旋右旋螺纹。螺纹。 传力和调整螺纹要求传力和调整螺纹要求自锁自锁时，应采用时，应采用单线单线螺纹。螺纹。 传导螺旋可采用传导螺旋可采用多线多线螺纹。螺纹。132. 机械设备常用的滑动螺旋传动机械设备常用的滑动螺旋传动设计计算设计计算(1)耐磨性计算耐磨性计算强度计算公式：强度计算公式： 2aaFFPPAd hn2();HHndP螺母高度（螺纹中径） 222aaF pF pPPd hHd h中径中径d2公式为：公式为：2aF pdh P14(2)螺纹的强度计算螺纹的强度计算- -螺母螺母弯曲应力弯曲应力：babDnbhF23剪应力：剪应力： DbnFa15(3)螺杆的强度计算螺杆的强

5、度计算(4)自锁条件的计算自锁条件的计算: : 升角升角 ( (摩擦角摩擦角) )2222231143()3()0.2aeFTdd(5) 螺杆稳定性的计算螺杆稳定性的计算( (受压受压) )临界载荷临界载荷: :22)(LEIFac不失稳的条件：不失稳的条件：acaaacFSFSFFmaxmax)45.2(或安全系数2415)(10LdFac简化简化: :16（例题（例题12-1）：图示为螺旋千斤顶，图示为螺旋千斤顶，其螺杆材料为其螺杆材料为Q275，螺母材料为，螺母材料为ZQSn10-1（锡青铜），采用锯齿形螺（锡青铜），采用锯齿形螺纹纹B50 8整体螺母，螺母高度整体螺母，螺母高度H=80

6、mm，千斤顶总起高度千斤顶总起高度L1=200mm, ,螺杆头部螺杆头部高度高度B=75mm。试求此千斤顶允许举试求此千斤顶允许举起的最大重量。起的最大重量。(1) 耐磨性条件：耐磨性条件： N2070002PhndFa(2) 螺母螺纹强度螺母螺纹强度：N15291832hDnbFba弯曲应力弯曲应力：剪应力：剪应力： N325000DbnFa17(3) 螺杆的强度计算螺杆的强度计算: : N896782 .02tan342312221dddFa(4) 螺杆稳定性的计算螺杆稳定性的计算( (受压受压) )：N429000)(22lEIFac(5) 自锁条件的计算自锁条件的计算: : 升角升角

7、( (摩擦角摩擦角) )N14300045 . 2maxacaFF18四四. . 消除螺旋传动回差的措施消除螺旋传动回差的措施 1. 径向调节法径向调节法副螺母副螺母主螺母主螺母开槽螺母开槽螺母卡簧式螺母卡簧式螺母对开螺母对开螺母192. 轴向调节法轴向调节法副螺母副螺母主螺母主螺母锁紧螺母锁紧螺母203. 单面接触法单面接触法21(大作业大作业3)：见指导书见指导书P4页页“探照灯结构设计探照灯结构设计”；要求：要求：3号图纸号图纸1张，画探照灯装配图张，画探照灯装配图 23光源光源1直径直径 16522方案方案II：调整杆只移动不转动：调整杆只移动不转动结构设计要求：结构设计要求：(1)

8、光学零件光学零件2、3同时固定在调整杆上，调整杆相对于光源实现同时固定在调整杆上，调整杆相对于光源实现调焦调焦要求。要求。(2) 确定调整杆结构形状及各部分尺寸，调焦距离确定调整杆结构形状及各部分尺寸，调焦距离 5mm。(3) 调焦部分与壳体间的联接要便于调焦部分与壳体间的联接要便于装配装配，且调焦后，且调焦后要求锁紧要求锁紧,壳体为冲压壳体为冲压园筒状园筒状。(4) 采用采用方案方案II时要考虑调整杆的防转结构。时要考虑调整杆的防转结构。 23光源光源123( (习题习题12-2):):螺旋千分尺如图所示。圆锥标尺刻有螺旋千分尺如图所示。圆锥标尺刻有100条刻线，条刻线，如果每条刻线对应的螺

9、杆轴向位移为如果每条刻线对应的螺杆轴向位移为0.005mm。螺杆采用单。螺杆采用单头螺纹，试求其螺距头螺纹，试求其螺距p。24( (习题习题12-3):):要求设计一微动装置中的差动螺杆。可动螺母的行要求设计一微动装置中的差动螺杆。可动螺母的行程为程为2mm，手柄转动为，手柄转动为8周，螺杆的公称直径周，螺杆的公称直径d=14mm。现。现从从GB 193-81中查出公称直径中查出公称直径d=14mm时时，螺杆的可选螺距为：，螺杆的可选螺距为：粗牙粗牙p=2; 细牙细牙p=1.5， p=1.25， p=1。其单位都为。其单位都为mm 。试选。试选择所需螺距择所需螺距p1和和p2。25( (习题习题12-4):):如图所示，滑板由差动螺旋带动在导轨上移动，螺如图所示，滑板由差动螺旋带动在导轨上移动，螺纹纹1为为M12