机械设计之结构设计PPT 第八章 螺旋传动

第八章 螺旋传动螺旋的分类及应用螺旋传动装置的工作原理 n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n传动比大n精度较高n能够实现自锁n结构简单传动平稳无噪音缺点n磨擦磨损大，效率较低螺旋传动的特点n传动比大q传动比大，从而可用较小的转矩得到较大的轴向推力q常用于起重，夹紧等 螺旋传动的特点n精度较高q能够准确地调整直线运动的距离和位置。q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n能够实现自锁q适用于垂直举起重物的机构q自锁压纸机螺旋传动的特点n能够实现自锁q对于水平推力的运动机构也能在任意位置得到精确定位q如水平运动的机床工作台进给机构q夹紧装置 螺旋传动的特点n能够实现自锁q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q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n结构简单传动平稳无噪音n摩擦磨损大，效率较低q螺纹失效螺旋的特征n螺纹的类型q普通螺纹牙型角a=60度q矩形螺纹牙型角a=0度q梯形螺纹牙型角a=30度q锯齿形螺纹牙型角a=33度螺旋的特征n螺旋的头数q螺距相同，螺纹头数多，导程就大螺旋传动的分类n按运动方式 q螺母固定，螺杆转动并移动q螺杆转动，螺母作直线运动q螺母旋转并沿直线运动，螺杆固定q螺母转动，螺杆直线移动螺旋传动的分类n按用途q传力螺旋q传导螺旋q调整螺旋 传力螺旋夹紧装置夹紧装置千斤顶千斤顶压纸机压纸机千斤顶千斤顶q传力螺旋n能以较小的转矩获得很大轴向力q滑动摩擦螺旋q螺母转动，螺杆直线移动q应用千斤顶传导螺旋齿齿轮轮实实验验仪仪小小型型车车床床调整螺旋收音机的调整螺旋收音机的调整螺旋微调螺旋微调螺旋螺旋测微器螺旋测微器螺旋传动的分类n按螺旋副的摩擦性质q滑动摩擦螺旋q滚动摩擦螺旋q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%q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%！n滚珠螺旋q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q磨擦阻力稳定，摩擦小，寿命长q不自锁，结构复杂q钢球经导路出而复入，分外循环和内循环滚动螺旋的应用n静压螺旋谐波螺旋n原理类似谐波齿轮传动n波发生器Hn柔轮1n有齿刚轮2快速转动慢速转动谐波螺旋n波发生器Hn柔轮螺杆1n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偏心螺旋n基本结构n1为普通标准螺杆n2为螺距相同而直径较大的螺母n3为滚动轴承n4为输出件，慢速输出 偏心螺旋n纯滚动观点n接触点k具有相同的速度n螺母的半径螺杆，所以其转速螺杆 n螺杆转动一周，螺母轴向移动一个螺距比偏心螺旋n计算机仿真结果n实际接触点偏离两轴偏移线n螺杆与螺母的速度方向不同n二者间既有滚动摩擦又有滑动摩擦偏心螺旋应用价值：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 差动螺旋n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行星螺杆和双螺杆K2001K2001上巴顿菲尔挤出技术大放异彩上巴顿菲尔挤出技术大放异彩 n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n行星式成型机：冷却的可控性n双螺杆成型机供料恒定性具有压力建立可控性 n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 行星螺杆和双螺杆螺旋传动设计n滑动螺旋副材料 p274 表8-6n螺旋传动的设计计算n螺旋副强度计算模型的建立n初步确定螺旋尺寸的两种方法（螺母）螺纹牙强度计算n螺纹牙受力分析模型的建立 图8-7n螺纹牙失效的主要形式磨损、剪切、弯曲n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）螺纹副的耐磨性计算：hHdQPhdQAQp22（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：2dH则：2dH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：2d矩形和梯形螺纹见式（5-45）30度锯齿型螺纹见式（5-46）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、螺距、中径等3.校核螺母强度耐磨性（式8-1）、剪切强度（式8-4）、弯曲强度（式8-5）4.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5.校核螺杆的稳定性（式8-6）6.其它：与地面接触强度；手柄长度、直径；自锁；螺 母防松等谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH