第八章 螺旋传动

第八章螺旋传动第一页，共四十二页，编辑于2023年，星期五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。第二页，共四十二页，编辑于2023年，星期五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，效率较低第三页，共四十二页，编辑于2023年，星期五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，夹紧等第四页，共四十二页，编辑于2023年，星期五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。第五页，共四十二页，编辑于2023年，星期五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第六页，共四十二页，编辑于2023年，星期五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

第七页，共四十二页，编辑于2023年，星期五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，发生自锁第八页，共四十二页，编辑于2023年，星期五螺旋传动的特点结构简单﹐传动平稳﹐无噪音摩擦磨损大，效率较低螺纹失效第九页，共四十二页，编辑于2023年，星期五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度第十页，共四十二页，编辑于2023年，星期五螺旋的特征螺旋的头数螺距相同，螺纹头数多，导程就大第十一页，共四十二页，编辑于2023年，星期五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，螺杆直线移动第十二页，共四十二页，编辑于2023年，星期五螺旋传动的分类按用途传力螺旋传导螺旋调整螺旋第十三页，共四十二页，编辑于2023年，星期五传力螺旋夹紧装置千斤顶压纸机传力第十四页，共四十二页，编辑于2023年，星期五千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，螺杆直线移动应用第十五页，共四十二页，编辑于2023年，星期五千斤顶第十六页，共四十二页，编辑于2023年，星期五传导螺旋齿轮实验仪小型车床传递运动第十七页，共四十二页，编辑于2023年，星期五调整螺旋收音机的调整螺旋微调螺旋确定位置第十八页，共四十二页，编辑于2023年，星期五螺旋测微器第十九页，共四十二页，编辑于2023年，星期五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第二十页，共四十二页，编辑于2023年，星期五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%第二十一页，共四十二页，编辑于2023年，星期五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%！！！第二十二页，共四十二页，编辑于2023年，星期五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，分外循环和内循环第二十三页，共四十二页，编辑于2023年，星期五滚动螺旋的应用第二十四页，共四十二页，编辑于2023年，星期五静压螺旋流体摩擦第二十五页，共四十二页，编辑于2023年，星期五谐波螺旋原理类似谐波齿轮传动波发生器H柔轮1有齿刚轮2快速转动>>慢速转动第二十六页，共四十二页，编辑于2023年，星期五谐波螺旋波发生器H柔轮螺杆1刚轮螺母2波发生器H转动柔轮螺杆1变形螺母2与螺杆1有相对转动螺杆1产生微量轴向位移快速转动>>慢速移动第二十七页，共四十二页，编辑于2023年，星期五偏心螺旋基本结构1为普通标准螺杆2为螺距相同而直径较大的螺母3为滚动轴承4为输出件，慢速输出

第二十八页，共四十二页，编辑于2023年，星期五偏心螺旋纯滚动观点接触点k具有相同的速度螺母的半径>螺杆，所以其转速<螺杆螺杆转动一周，螺母轴向移动<一个螺距比第二十九页，共四十二页，编辑于2023年，星期五偏心螺旋计算机仿真结果实际接触点偏离两轴偏移线螺杆与螺母的速度方向不同二者间既有滚动摩擦

又有滑动摩擦第三十页，共四十二页，编辑于2023年，星期五偏心螺旋应用价值：摩擦力<<滑动螺旋摩擦力

造价<<滚珠螺旋结构简单，制造方便第三十一页，共四十二页，编辑于2023年，星期五偏心螺杆由于螺杆与螺母间存在间隙，根据回转齿合容积式原理制成G型单螺杆泵。转子：偏心螺杆定子：固定的衬套内部流速低，压力稳定适于对高粘度流体的输送和含有硬质浮颗粒介质或含有纤维介质的输送第三十二页，共四十二页，编辑于2023年，星期五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－螺纹旋向相反第三十三页，共四十二页，编辑于2023年，星期五差动螺旋导程不同旋向相反第三十四页，共四十二页，编辑于2023年，星期五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第三十五页，共四十二页，编辑于2023年，星期五行星螺杆和双螺杆K‘2001上巴顿菲尔挤出技术大放异彩

提出行星螺杆挤出机和双螺杆挤出机，都能被用作计量单元行星式成型机：

冷却的可控性双螺杆成型机

供料恒定性

具有压力建立可控性行星式成型机和双螺杆成型机双剑合璧是直接挤出加工的最佳解决方案

第三十六页，共四十二页，编辑于2023年，星期五行星螺杆和双螺杆第三十七页，共四十二页，编辑于2023年，星期五螺旋传动设计滑动螺旋副材料

p274表8-6螺旋传动的设计计算螺旋副强度计算模型的建立初步确定螺旋尺寸的两种方法第三十八页，共四十二页，编辑于2023年，星期五（螺母）螺纹牙强度计算螺纹牙受力分析模型的建立图8-7螺纹牙失效的主要形式磨损、剪切、弯曲强度计算公式耐磨性计算----式（8-1）剪切计算----式（8-4）弯曲计算----式（8-5）第三十九页，共四十二页，编辑于2023年，星期五螺纹副的耐磨性计算：（MPa)式（5-43）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p94,经验数值选取又：h与P之间存在几何关系参见p94可得到设计公式：矩形和梯形螺纹见式（5-45）30度锯齿型螺纹见式（5-46）第四十页，共四十二页，编辑于2023年，星期五A.按螺旋副螺母耐磨性计算1.根据螺母耐磨性（式8-2）确定螺旋中径d22.求出d2后，按照国标选取相应的公称直径d13.校核螺杆的强度（式8-3）4.校核螺母螺纹牙的强度：

剪切强度--（式8-4）、弯曲强度（式8-5）5.螺母外径与凸缘的强度计算螺母外径悬置部分的拉伸强度凸缘与底座接触表面的挤压强度、凸缘根部的弯曲强度6.校核螺杆的稳定性（式8-6）7.其它：与地面接触强度；手柄长度、直径；自锁；螺母防松等第四十一页，共四十二页，编辑于2023年，星期五B.按螺杆的压扭强度计算1.按照螺杆的压扭强度确定螺旋公称直径（式8-3）2.初步确定螺旋主要参数（按照国标选取其它参数）螺纹牙形状、螺