第8章 螺旋传动

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1、第8章螺旋传动螺旋传动是将旋转运动变换为直线运动的一种传动方式，由螺杆（或称丝杠）和螺母组成。第8章螺旋传动8.1.1螺纹的主要参数和分类1.螺纹的形成sd2d2sd2d2第8章螺旋传动8.1.1螺纹的主要参数和分类1.螺纹的形成右旋、单头左旋、单头右旋、双头1.螺纹的形成右旋单线三角螺纹的形成右旋双线三角螺纹的形成右旋双线矩形螺纹的形成左旋双线矩形螺纹的形成2.螺纹的分类普通螺纹管螺纹自攻螺钉用螺纹矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹（1）按牙型分:（2）按螺纹分布的部位，可分为外螺纹和内螺纹。外螺纹——在圆柱孔

2、的外表面形成的螺纹内螺纹——在圆柱孔的内表面形成的螺纹（3）根据螺旋线绕行方向：左旋、右旋。内外螺纹两者旋合组成的运动副称为螺纹副或螺旋副。（4）根据螺旋线的数目，分为单线螺纹和多线螺纹。单线螺纹用于联接，多线螺纹用于传动。3.普通螺纹的主要参数（1）大径d：最大直径螺纹的公称直径。（2）小径d1：最小直径常用于联接的强度计算（3）中径d2－轴向剖面内牙厚等于牙间宽处的圆柱直径。dd2d1常用于联接的几何计算（4）螺距PP（5）导程SSd2S＝nP（6）升角y：在中径圆柱上，螺旋线的切线与垂直其轴线的平面所夹的夹

3、角d2ySy（7）牙型角αα8.牙侧角对于对称牙型8.1.2螺旋副的受力分析、效率和自锁T1问题的提出：1.力关系2.效率问题螺旋千斤顶Q3.自锁问题问题的提出：1.力关系2.效率问题螺旋千斤顶Q1.矩形螺旋副T1（1）力关系式T1d2（1）力关系式FFQQy（1）力关系式T1Q（1）力关系式摩擦角r：Q+ρQNRFfFRF（1）力关系式摩擦角r：d2FρQNRFfF当螺母旋转一周时:（2）螺旋副的效率输入功：输出功：T1S当螺母旋转一周时:输入功：输出功：（2）螺旋副的效率QS效率:在工程

4、应用中：010203040506070809010080604020螺纹升角效率h（%）（2）螺旋副的效率（3）螺旋副的自锁QNFfρFR-ρQFR当≤时，≤０自锁条件：螺旋副自锁的用处：连接用的螺旋副，紧固物件可自动防松；螺旋千斤顶举重物，可自动防止重物下落。小结：矩形螺旋副力关系、效率、自锁条件2.非矩形螺旋副设y＝０Ｎ＝QFf＝fN＝fQN＝Q/cosFf＝fN＝fQ/cosＮ＝QFf＝fN＝fQN＝Q/cosFf＝fN＝fQ/cosfv——当量摩擦因数。rv

5、——当量摩擦角。非矩形螺旋副力关系、效率、自锁条件讨论：1.当螺纹升角y一定时，螺纹的牙型斜角b愈大，则fv（或rv）愈大，效率愈低，但自锁性愈好。因而在几种牙型的螺纹中，三角形螺纹自锁性最好，其次为梯形、锯齿形螺纹、矩形螺纹自锁性最差，传动效率则与此相反。2.当fv（或rv）一定时，一般升角y愈小，螺纹效率愈低，愈易自锁。故单线螺纹多用于联接，多线螺纹则常用于传动。因此三角形螺纹用于联接，梯形、锯齿形螺纹、矩形螺纹用于传动。8.1.3螺旋传动的分类1.按用途分（1）传力螺旋主要用于传递动力。特点：用较小的转矩产

6、生较大的轴向推力,一般为间歇工作,工作速度不高，而且通常要求自锁，例如螺旋压力机和螺旋千斤顶上的螺旋。8.1.3螺旋传动的分类1.按用途分（2）传导螺旋主要用于传递运动、如机床进给螺旋等。特点：传动精度较高，运转轻便灵活。8.1.3螺旋传动的分类1.按用途分（3）调整螺旋主要用于调整、固定零件的相对位置，如机床夹具、仪器和等。特点：受力较小，微量或快速地调整固定零件的相对位置。差动螺旋传动原理1--螺杆2--活动螺母3--机架8.1.3螺旋传动的分类2、按摩擦性质分类（1）滑动螺旋常用梯形和锯齿形螺旋副。特点：结

7、构简单、加工方便、易于自锁。但摩擦阻力大、传动效率低（通常为30~60%）、磨损快、传动精度低、且低速时有爬行现象。（2）滚动螺旋特点:摩擦阻力小、传动效率高（一般>90％）、运转灵活、磨损小，但结构复杂、成本高。a)外循环式b)内循环式滚动螺旋传动结构导路螺母滚珠螺杆反向器8.1.3螺旋传动的分类2、按摩擦性质分类（3）静压螺旋在螺旋副中注入压力油并形成压力油膜，使螺杆与螺母的螺纹牙表面分开。特点：摩擦阻力最小、传动效率高（可达99%）、工作寿命长，结构复杂，成本高。8.1.5滑动螺旋传动的设计计算1.主要失效

8、形式和设计准则（1）主要受扭转和轴向载荷作用：螺纹磨损。（2）传力较大的螺旋：塑性变形或断裂。设计准则：按耐磨性计算设计准则：校核危险截面的强度和螺纹牙的剪切、弯曲强度。（3）自锁要求的螺旋：校核其自锁性。（4）长径比大的受压螺杆：失稳校核其稳定性。设计准则：校核螺杆的临界转速。（6）精密传导螺旋：校核螺杆的刚度,其直径大小常由刚度条件决定。设计时，应根据螺旋传动的类型、