机械设计基础之螺旋传动
高度第为一H、螺距为p,螺纹旋合圈数为Z=H/p、螺纹工作高度为h、
承压项面积为A,螺纹工第作二面上的第压二强为 ps。
项 项 则螺纹的耐磨性条件为: 校核耐磨性
ps
F A
F
d 2 hZ
Fp
d 2 hH
[ p]
MPa
若按耐磨性条件设计螺纹中径d2 时,可引用系数
《机械设计(Ⅲ)(零件)》
第十章 螺旋传动
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一、概述
第 项1.螺一旋传动结构第、二原理第二 项 项 螺旋传动特点:
螺母 螺杆
结构紧凑,机械增益高; 传动平稳、精度高; 易于自锁; 磨擦磨损大,效率较低
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; 回转运动←→直线运动;
项项
螺旋千分尺
螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm,可 动刻度有50个等分刻度,旋转每个小分度, 相当于测微螺杆前进或后退这0.5/50=0.01mm。 所以以螺旋测微器可准确到0.01mm。由于还 能再估读一位,可读到毫米的千分位,故又 名千分尺。
Power Screw
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第一 项
第二 第二 项项
螺旋千斤顶
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第一 项
第二 第二 项项
立式加工中心
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根据用途分类
第一 1、传力螺旋 项 第二 第二 以传递动力为主,要求用较小的转矩
静压螺旋
流体摩擦,传动效率高>90%
滚动摩擦螺旋
效率高,可达99%以上,传动精度高,不自 锁,运动平稳,寿命长,但结构复杂,成本 高,抗冲击性能差,不宜传递大载荷。
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滚动摩擦螺旋
组第成一:螺杆、螺母、滚珠
在螺旋和螺母之间设有封闭的循环
右旋 导程 PA
右旋 导程 PB
差动螺旋: (慢移)
螺母轴向位移:
x
2
(S13
S12 )
反向螺旋:(快移)
螺母轴向位移: x 2 (S13 S12 )
单杠钢索调整装置
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材料的选取:technische universiteit eindhoven
螺旋副需求:强度高、耐磨性、低磨檫系数
螺第杆一的材料:需经热处理以达到高硬度。 一重项般要选螺择杆中,碳则钢常,用第项要工求 具二有钢足T1第项够0,T的二1强2或度合,金常钢用6355M、n4、5号40钢Cr;、T12、
20CrMnTi等。
螺母材料:
除要有足够的强度外,还要求在与螺杆配合时摩擦系数小和耐磨。 常用材料有铸锡青铜,如ZCuSn10Pb1, ZCuSn5Pb5Zn5 重载低速使用强度较高的铸铝铁青铜ZCuAl10Fe3或铸黄铜 ZCuZn25Al6Fe3Mn3 。 低速不重要的螺旋传动也可用耐磨铸铁或灰铸铁。
按运动形式不同,螺旋传动分为:
第一
项
第二 第二
螺床杆中转的动进,给项螺螺母旋,移龙项动门-刨--最床常横用梁的的形升式降装如置车
螺杆转动并移动,螺母固定不动 ---精度较
高,结构尺寸较大,如螺旋起重器,铣床工作 台升降机构等
螺母转动,螺杆移动---结构尺寸大且较复杂
,如平面磨床的垂直进给螺旋等
螺母转动并移动,螺杆固定不动---精度较低
磨损的影响因素:工作面的压强,螺纹表面质量,滑动 速度和润滑状态
所以耐磨性计算主要限制螺纹工作面上压强P要求小于 材料的许用比压。
①当速度相同时,压强大,磨损量大 ②润滑油不被挤出,易形成油膜润滑
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假想螺纹牙可以展成一长条,设螺旋的轴向载荷为F,螺母旋合
效形式是螺纹牙折断或剪断,螺杆断裂, 长螺杆受压失稳等。
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四、滑动螺旋的设计计算
第 项1.耐一磨滑性动计螺算旋中第螺母二磨损第是最二主要的一种失效形式,会引起 传动精度下降项,空间大项,并使强度下降。(反向间隙↑)
转矩←→推(拉)力。
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technische univer旋传动的应用(应用场合)
第一
项
第二 第二
项项
二维数控台原理图
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2.螺旋传动的应用
第一
项
第二 第二
项 第二 第二 滑动摩擦
滚动摩擦
滚道,其间充以滚珠,这样就使螺 旋面的滑动摩擦成为滚动摩擦。
项 项 类型:外循环、内循环(3-5圈)
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三、螺旋传动的运动关系
第一 项一般螺旋螺:母轴第项向位二移:第项x二 2 S
螺母轴向速度: v nS 60
,如摇臂钻床横臂的升降装置及手动调整机构 等
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根据摩擦类型分类
第一 项滑动摩擦螺旋第二 第二 项 项 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。
梯形/锯齿形螺纹。 缺点:容易磨损、传动效率低
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螺旋传动的失效 technische universiteit eindhoven
第一 项 受、螺轴螺旋向 纹传载 起动荷 重工Q器作第项。所时二图受,14的在-第项载1承分二荷受别图转示。矩出T了的螺同旋时压,力还机承
螺旋传动的主要失效形式是螺纹磨损(它与
材料、润滑和工作表面的压强有关),其他失
项 项 产生较大的轴向推力。一般间歇工作,
工作速度不高,而且通常要求自锁。
2、传导螺旋 以传递运动为主,常要
求具有高的运动精度。一般 在较长时间内连续工作,工 作速度也较高。
3、调整螺旋 用以调整并固定零件
或部件之间的相对位置。 要求能自锁。
传导螺纹
Power Screw
传力螺纹 调整螺纹
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