清华机械设计 第2.6章螺旋传动

第2.6章螺旋传动螺旋的分类及应用螺旋传动装置的工作原理通过螺纹结构，将回转运动转化为轴向直线运动，同时传递能量和力。螺旋传动的特点优点传动比大精度较高能够实现自锁结构简单﹐传动平稳﹐无噪音缺点磨擦磨损大，效率较低螺旋传动的特点传动比大传动比大，从而可用较小的转矩得到较大的轴向推力常用于起重，夹紧等螺旋传动的特点精度较高能够准确地调整直线运动的距离和位置。常用于精密机械和测量仪器，特别适用于一些机构的微细调节。螺旋传动的特点能够实现自锁适用于垂直举起重物的机构自锁压纸机螺旋传动的特点能够实现自锁对于水平推力的运动机构也能在任意位置得到精确定位如水平运动的机床工作台进给机构夹紧装置

螺旋传动的特点能够实现自锁螺纹升角是指，在中径圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角螺纹升角小，使得摩擦力的轴向分力大于正压力的轴向分力，发生自锁螺旋传动的特点结构简单﹐传动平稳﹐无噪音摩擦磨损大，效率较低螺纹失效螺旋的特征螺纹的类型普通螺纹牙型角a=60度矩形螺纹牙型角a=0度梯形螺纹牙型角a=30度锯齿形螺纹牙型角a=33度螺旋的特征螺旋的头数螺距相同，螺纹头数多，导程就大螺旋传动的分类按运动方式螺母固定，螺杆转动并移动螺杆转动，螺母作直线运动螺母旋转并沿直线运动，螺杆固定螺母转动，螺杆直线移动螺旋传动的分类按用途传力螺旋传导螺旋调整螺旋传力螺旋夹紧装置千斤顶压纸机传力千斤顶传力螺旋能以较小的转矩获得很大轴向力滑动摩擦螺旋螺母转动，螺杆直线移动应用千斤顶传导螺旋齿轮实验仪小型车床传递运动调整螺旋收音机的调整螺旋微调螺旋确定位置螺旋测微器螺旋传动的分类按螺旋副的摩擦性质滑动摩擦螺旋滚动摩擦螺旋静压螺旋滑动摩擦螺旋滚动摩擦螺旋静压螺旋优点：结构简单、容易制造、传力较大、能够实现自锁要求，应用广泛。缺点：容易磨损、传动效率低滚动摩擦阻力小传动效率高>90%流体摩擦传动效率高>90%滚动螺旋的螺杆和螺母的螺纹滚道间置有适量的钢球，转动时钢球为中间滚动体，沿螺纹滚道滚动，使螺杆和螺母的相对运动成为滚动磨擦，提高螺旋副的传动效率高达98%滚珠螺旋滑动螺旋：传动效率30%-40%！！！滚珠螺旋逆传动效率接近正传动，可用于把直线运动转换为旋转运动磨擦阻力稳定，摩擦小，寿命长不自锁，结构复杂钢球经导路出而复入，分外循环和内循环滚动螺旋的应用静压螺旋流体摩擦差动螺旋导程不同或旋向不同的螺纹零件和其它螺纹零件形成的螺旋传动－螺纹导程不同－螺纹旋向相反差动螺旋导程不同旋向相反小结能够产生微小位移的螺旋小导程螺纹

加工难度大

精度无法保证利用特殊大螺纹零件来产生微小位移

在生产上具有重要意义螺旋传动设计滑动螺旋副受力、失效分析、常用材料螺旋传动的工作能力设计螺旋副传动设计的一般步骤螺旋传动设计滑动螺旋副受力摩擦力矩和作用在螺杆上的拉力（或压力）失效分析磨损、螺纹牙的弯曲、剪切、螺杆失稳常用材料p98表2-38滑动螺旋的工作能力设计1。耐磨性计算因磨损量不好计算，考虑磨合面的单位正压力，其许用值与相对速度有关。螺纹副的耐磨性计算：（MPa)式（2-66）设计之初的四个未知数处理方法----取系数来消除未知数的个数。令：则：参照p99,经验数值选取可得到设计公式：表2-39滑动螺旋的工作能力设计2、强度计算螺杆的强度滑动螺旋的工作能力设计2、强度计算螺纹牙受力分析模型的建立图2-55悬臂梁模型（螺母）螺纹牙强度计算螺纹牙强度剪切强度（螺母）螺纹牙强度计算螺纹牙强度齿根的弯曲强度表2-40滑动螺旋的工作能力设计3、受压螺杆稳定性计算4、自锁性校核表2-41，表2-42滑动螺旋的工作能力设计5、螺旋传动效率轴向载荷与运动方向相反时取“+”滑动螺旋设计的步骤典型设计：已知工作载荷和螺母的转速选螺纹类型选螺旋副材料根据螺母耐磨性（式2-66）确定螺旋中径d2按照国标选取相应的公称直径d，初步确定螺旋主要参数：螺距P、中径等，对有自锁要求的校核自锁性计算螺母高度H选螺距，计算旋合圈数Z，Z<10-12校核螺杆和螺母的强度、稳定性、效率等7.其它：与地面接触强度；手柄长度、直径；自锁；螺母防松等按螺旋副螺母耐磨性计算1根据螺母耐磨性（式2-66）确定螺旋中径d22.求出d2后，按照国标选取相应的公称直径d初步确定螺旋主要参数：螺距、中径等3.校核螺杆的强度（式2-68）4.校核螺母螺纹牙的强度：剪切强度--（式2-69）、弯曲强度（式2-7