螺旋传动课件

长沙盛泓机械有限公司SunHon Machinery Co.,Ltd pni luoii lAiqci nuPiX rorrn螺旋传动知识培训责任成就梦想 责任在于行动务实学习拼搏 感恩螺旋传动的概述螺旋传动是精密机械中常用的一种传动型式。 它是利用螺杆与螺母的相对运动，将旋转运动变为直线运动。 其运动关系为A17tZ螺杆（或螺母）的位移； 马一导程；卩一螺杆和螺母间的相对转角。螺旋传动按其在精密机械中的作用，可分为: 调整螺旋 传力螺旋传导螺旋Rwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction査任咸就眾量任在予行訪m "长沙盛泓机械有视公司SuftHon Machinery(1)调整螺旋用以调整、固定零件的相对位置，如机床、仪器及测试装置中的微调机构的螺旋。调整螺旋不经常Rwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction査任咸就眾量任在予行訪m "长沙盛泓机械有顒公司SunKon Macninery Co_山 dRwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction査任咸就眾量任在予行訪m "长沙盛泓机械有顒公司SunKon Macninery Co_山 d转动，一般在空载下调整。Rwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction査任咸就眾量任在予行訪m "长沙盛泓机械有顒公司SunKon Macninery Co_山 d测微目镜示数螺旋传动转动手轮6,螺杆3转动并移动，推动分划板框2移动，螺杆 的移动距离即分划板的移动距离，并直接从刻度套筒4和5中读出。怅 沙 盛泓 机械限公 司Rwponsibilrty iwcc»mpii5b®$ dreomi 只lies in octionSunHon Macriinery Co .Ltd(2)传力螺旋它以传递动力为主，要求以 较小的转矩产生较大的轴向推力, 用以克服工件阻力，如螺旋压力 机、螺旋千斤顶等。这种传力螺旋主要是承受很大的轴向力，一般为间歇性工作，每次的工作时间较短，工作速度也不高，通常具有自锁能力。传力螺旋传动承长沙盛泓机械有视公司SuftHon Machinery Ca.XtdRwpon»ibilrtY twcomplijb®* dreorrw Rwpor>MWlitv lies in oction 贾任在予行訪受的载荷较大，因此要有足够的2;强度。(3)传导螺旋它以传递运动为主，有时也承受较大的轴向载荷，如机床进给机构的螺旋等。传导螺旋常需 在较长的时间内连续工作，工作速度较高，因此 要求具有较高的传动精度。长沙盛泓机械有PR公司SunKon Macnineiy Co_山 dRwponsibilrtydreorrw 只eponwbihty lies in oction贾任在予行訪螺旋传动按其按接触面间摩擦的性质分为:Rwponsibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorm Responsibility lies in Mtion责任咸就爹SB橫任在wf Rwponsibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorm Responsibility lies in Mtion责任咸就爹SB橫任在wf 长沙盛泓机械有限公司SunKon Machinery Ca,Lld1）滑动螺旋传动2）滚动螺旋传动3）静压螺旋传动Rwponsibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorm Responsibility lies in Mtion责任咸就爹SB橫任在wf 滑动螺旋滑动螺旋结构简单，便于制造，易于自锁，应用范围较广。但主要缺点是摩擦阻力大，传动效率低（一般 为30%40%）,磨损快,传动精度低。ResporwibilHydrcorrw Reponsibilitv lies in actionSSAttVS侵任在予打訥长沙盛泓机械有顒公司SunHon Machinery Co .Lld滚动螺旋滚动螺旋传动具有传动效率高、启动力矩小、传动灵敏平稳、工作寿命长等优点，故目前在机床、汽车、航空、航天及武器等制造业中应用颇广。缺点是制造工艺比较复杂，特别是长螺杆更难保证热处理及磨削工艺质量，刚性和抗振性能较差。静压螺旋 为了降低螺旋传动的摩擦，提高传动效 率，并增强螺旋传动的刚性和抗振性能，可以将静压原理应用于螺旋传动中，制成静压螺旋。阀t泵器；阀 流密压油箱流 节猜破滤油谥Rwpon»ibilrty n*ccornpli>b9$ drcomi Re»ponsibilitv lies in action责任戍就若想査任在干和请 ' 长沙盛泓机械有顒公司SunKcn Machinery Co .Lid第二节滑动螺旋传动一、滑动螺旋传动的特点降速传动比大螺距一般很小，在转角很大的情况下，能获得很小的直线位移量，可大大缩短机构的传动链;结构简单、紧凑、传动精度高，工作平稳。具有增力作用只要给主动件一个较小的转矩，从动件即获得较大的轴向 力能自锁螺旋线升角小于摩擦角时，螺旋传动具有自锁作用。效率低、磨损快螺旋工作面为滑动摩擦，传动效率低（3040%）,磨 损快，不适于高速和大功率传动。二、滑动螺旋传动的型式及应用Rwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction査任咸就眾量任在予行訪m "长沙盛泓机械有视公司SuftHon MachineryRwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction査任咸就眾量任在予行訪m "长沙盛泓机械有视公司SuftHon Machinery(1)螺母固定，螺杆转动并移动Rwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction査任咸就眾量任在予行訪m "长沙盛泓机械有视公司SuftHon MachineryRwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction査任咸就眾量任在予行訪m "长沙盛泓机械有视公司SuftHon Machinery (2)螺杆转动，螺母移动-(3)螺母转动，螺杆移动(4)螺杆固定，螺母转动并移动Rwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction査任咸就眾量任在予行訪m "长沙盛泓机械有视公司SuftHon Machinery(1)螺母固定，螺杆转动并移动Rwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction査任咸就眾量任在予行訪m "长沙盛泓机械有视公司SuftHon Machinery这种传动型式的螺母本身起着支承作用，螺杆不需另加轴承，从而简化了结构，消除了螺杆与轴 承之间可能产生的轴向窜动，利于提高传动精度。缺点是所占轴向尺寸较大(为螺杆行程的两倍 加上螺母高度)，刚性较差。因此仅适用于行程短(<25mm)的情况。Rwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction査任咸就眾量任在予行訪m "长沙盛泓机械有顒公司SunKon Macninery Co_山 d测微目镜;js；d_ :*/P./< _r yRwpon»ibilrty <i<cornpli«b9$ dreonw ReponsibilitY lies in actionIt任在干行?A长沙盛泓机械有PR公司SunHon Machinery Co .Lid(2)螺杆转动，螺母移动V长沙盛泓机械有顒公司SunKon Macninery Co_山 d这种传动型式的特点是结构紧凑（所占轴向尺寸取决于螺母高度及行程大小），刚度较大。与上种情况相比，当工作行程相同时，它的轴向 尺寸几乎可缩为前者的一半，因此适用于工作行程较长的情况。但这种结构需要两个支承，同时要限制螺 母转动，结构比较复杂，不利于提高传动精度。Rwponjibilrtvdreorrw Responsibility lies in oction査任咸就眾量任在予行訪m " (3)螺母转动，螺杆移动这种传动型式需要限制螺杆转动和螺母移动,结构比较复杂，所占空间又较大，应用较少。 (4)螺杆固定，螺母转动并移动这种传动型式，结构复杂、紧凑，但在多数场合下使用不方便，应用较少。Rwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction査任咸就眾量任在予行訪m "长沙盛泓机械有视公司SuftHon Machinery滑动螺旋传动的计算Rwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction荒任廉就券SB It任在予行轿J ' " Rwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction荒任廉就券SB It任在予行轿J ' " 滑动螺旋传动的失效形式©螺纹的磨损 ©螺杆的变形 ©螺杆或螺纹牙的断裂滑动螺旋传动的计算耐磨性刚度稳定性强度驱动力矩、效率、自锁Rwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction荒任廉就券SB It任在予行轿J ' " Rwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction荒任廉就券SB It任在予行轿J ' " 长沙盛泓机械有顒公司SunKon Macninery Co_山 dRwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction荒任廉就券SB It任在予行轿J ' " 四.滑动螺旋传动的设计原则()传动型式的选择(二)螺纹类型的确定示数螺旋传动多采用三角形螺纹，传力螺旋传动采用梯形螺纹。Rwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction査任咸就眾量任在予行訪m "长沙盛泓机械有顒公司SunKon Macninery Co_山 d（三）螺旋副材料的确定螺杆和螺母的材料应根据用途、精度等级及 热处理要求等条件选定。对材料总的要求是具有 良好的耐磨性和易于加工。为了减小磨损，螺杆 和螺母最好选用不同的材料，同时，应使螺杆的 硬度高于螺母的硬度，以保护价格较贵和对传动 精度影响较大的螺杆。长沙盛泓机械有PR公司SunKon Macnineiy Co_山 dRwponsibilrtydreorrw 只eponwbihty lies in oction贾任在予行訪（四）主要参数的确定螺旋传动的主要参数有：螺杆直径和长度、 螺距、螺旋线头数和螺母高度等。在一般情况下，这些参数可参照同类机构用类比的方法确定。但对于重要传动进行必要 的校核计算。（五）螺纹公差第三节滚珠螺旋传动滚珠螺旋传动是在螺杆和螺母间放入适量的滚珠，使滑动摩擦变为滚动摩擦的螺旋传动。滚珠螺旋传动由螺杆、螺母、滚珠和滚珠循环返回装置四部分组成。当螺杆转动时，滚珠沿螺纹滚道滚动。为了防止滚珠沿滚道面掉出来，螺母上设有滚珠循环返回装置，构成了一个滚珠循环通道，滚珠从滚道的一端滚出后，沿着循环通道返回另一端，重新进入滚道，从而构成一闭合回路。Rwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction査任咸就眾量任在予行訪m "长沙盛泓机械有顒公司SunKon Macninery Co_山 d一.滚珠螺旋传动的特点 1）传动效率高，一般可达90%以上，约为滑动螺 旋传动效率的三倍； 2）传动精度高； 3）具有传动的可逆性，但不能自锁，用于垂直升 降传动时，需附加制动装置； 4）制造工艺复杂，成本较高，但使用寿命长，维 护简单。二. 滚珠螺旋传动的结构型式与类型» 按用途和制造工艺不同，滚珠螺旋传动的 结构型式有多种，它们的主要区别在于螺纹滚 道法向截形、滚珠循环方式、消除轴向间隙的 调整预紧的方法等三方面。螺纹滚道法向截形是指通过滚珠中心且垂直于滚道螺旋面的平面和滚道表面交线的形状。常用的截形有单圆弧形和双圆弧形两种。Rwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction査任咸就眾量任在予行訪m "长沙盛泓机械有视公司SuftHon Machinery单圆弧形的特点是砂轮成型比较简单，易于得到较高的精度。但接触角B随着初始间隙和轴 向力大小而变化，因此，效率、承载能力和轴向刚度均不够稳定。双圆弧形的接触角|3在工作过程中基本保持不变，效率、承载能力和轴向刚度稳定，并且滚 道底部不与滚珠接触，可贮存一定的润滑油和赃物，使磨损减小。但双圆弧形砂轮修整、加工、检验比较困难。（二）滚珠循环方式 1、内循环滚珠在循环过程中始终与螺杆保持接触的循环Rwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction査任咸就眾量任在予行訪m "长沙盛泓机械有视公司SuftHon Machinery叫内循环。1 2III在同一个螺母上，具有循环回路的数目称为列 数，内循环的列数通常有二到四列（即一个螺母上 装有24个反向器）。滚珠在每一循环中绕经螺纹 滚道的圈数称为工作圈数。内循环的工作圈数是一 列只有一圈，因而回路短，滚珠流畅性好，效率高。 此外，径向尺寸小，零件少，装配简单。内循环的 缺点是反向器的回珠槽具有空间曲面，加工较复杂。 2、外循环滚珠在返回时与螺杆脱离接触的循环称为外循环。按结构的不同，外循环分为螺旋槽式、 插管式和端盖式三种。Rwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction査任咸就眾量任在予行訪m "长沙盛泓机械有视公司SuftHon Machinery螺旋槽式是直接在螺母1外圆柱面上铁出螺旋线形的凹 槽作为滚珠循环通道，凹槽的两端钻出两个通孔分别与螺 纹滚道相切，同时用两个导珠器4引导滚珠3通过该两通孔, 用套筒2或螺母座内表面盖住凹槽，从而构成滚珠循环通 道。螺旋槽式结构工艺简单，易于制造，螺母径向尺寸小。 缺点是挡珠器刚度较差，容易磨损。I 2 2插管式是用弯管2代替螺旋槽式中的凹槽，把弯管的 两端插入螺母3上与螺纹滚道相切的两个通孔内，外加压 板久用螺钉固定，用弯管的端部或其它形式的挡珠器引导 滚珠4进出弯管，以构成循环通道。插管式结构简单，工 艺性好，适于批量生产。缺点是弯管突出在螺母的外部, 径向尺寸较大，若用弯管端部作挡珠器，耐磨性较差。端盖式是在螺母久上钻有一个纵向通孔作为滚珠返回通道，螺母两端装有铁出短槽的端盖2,短槽端部与螺纹滚道相切，并引导滚珠返回通道，构成滚珠循环回路。端盖式的优点是结构紧凑，工艺性好。缺点是滚珠通过短槽时容易卡住。（三）消除轴向间隙的调整预紧方法如果滚珠螺旋副中有轴向间隙或在载荷作用下滚珠与滚道接触处有弹性变形，则当螺杆反向转动时，将产生空回误差。Rwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction査任咸就眾量任在予行訪m "长沙盛泓机械有视公司SuftHon Machinery为了消除空回误差，在螺杆上装配两个螺母 久和2,调整两个螺母的轴向位置，使两个螺母中 的滚珠在承受载荷之前就以一定的压力分别压向螺杆螺纹滚道相反的侧面，使其产生一定的变形, 从而消除了轴向间隙，也提高了轴向刚度。 lx垫片调隙式调整垫片2的厚度，可使螺母久产生轴向移动，以Rwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction査任咸就眾量任在予行訪m "长沙盛泓机械有视公司SuftHon MachineryRwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction査任咸就眾量任在予行訪m "长沙盛泓机械有视公司SuftHon Machinery达到消除轴向间隙和预紧的目的。这种方法结构简单,可靠性高，刚性好。为了避免调整时拆卸螺母，垫片 可制成剖分式。其缺点是 精确调整比较困难，并且s当滚道磨损时不能随意调1整，除非更换垫圈。Rwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction査任咸就眾量任在予行訪m "长沙盛泓机械有视公司SuftHon Machinery 2、螺纹调隙式螺母1的外端有凸缘，螺母3加工有螺纹的外端 伸出螺母座外，以两个圆螺母锁紧。旋转圆螺母即可调整轴向间隙和预紧。这种方法结构紧凑，工作 可靠，调整方便。缺点是不很精确。键4的作用是防 3、齿差调隙式在螺母1和2的凸缘上切出齿数相差一个齿的外齿轮， 把其装入螺母座中分别与具有相应齿数的内齿轮3和4啮合。 调整时，先取下内齿轮，将两个螺母相对螺母座同方向转动 一定的齿数，然后把内齿轮复位固定。此时，两个螺母之间 产生相应的轴向位移，从而达到调整的目的。it这种方法调整精度很高，工作可靠。但结构复杂，加工 工艺和装配性能较差。RwponjibilrtvdreorrwWitty lies in oction査任咸就眾量任在予行訪m " 长沙盛泓机械有视公司SuftHon Machinery三. 滚珠螺旋副的精度滚珠螺旋副的精度包括螺母的行程误差和空回误差。影响滚珠螺旋副精度的因素同滑动螺旋 副一样，主要是螺旋副的参数误差、机构误差和 受轴向力后滚珠与螺纹滚道面的接触变形、螺杆 刚度不足引起的螺纹变形等所产生的动态变形误 差。在JB标准中，根据滚珠螺旋副的使用范围和 要求分为两个类型（P类定位滚珠螺旋副和T类传 动滚珠螺旋副）。七个精度等级，即I、2、3、4、 5、7和10级，久级精度最高，依次递减。标准中 规定了滚珠螺旋副的螺距公差和公称直径尺寸变动量的公差，并给出了各项参数的检验方法、各 类型的检验项目和各精度等级的滚珠螺旋副行程 偏差和行程变动量。Rwponjibilrtvdreorrw Responsibility lies in oction査任咸就眾量任在予行訪m " 长沙盛泓机械有顒公司SunKon Macninery Co_山 d滚珠丝杠Rwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction査任咸就眾量任在予行訪m "长沙盛泓机械有视公司SuftHon Machinery Ca.Xt<iRwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction査任咸就眾量任在予行訪m "长沙盛泓机械有视公司SuftHon MachineryRwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction査任咸就眾量任在予行訪m "长沙盛泓机械有视公司SuftHon Machinery第四节静压螺旋传动 一、静压螺旋传动的工作原理Rwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction査任咸就眾量任在予行訪m "长沙盛泓机械有视公司SuftHon MachineryRwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction査任咸就眾量任在予行訪m "长沙盛泓机械有视公司SuftHon MachineryS 一耳Rwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction査任咸就眾量任在予行訪m "长沙盛泓机械有视公司SuftHon Machinery为了降低螺旋传动的摩擦，提高传动效率,并增强螺旋传动的刚性和抗震性能，可以将静 压原理应用于螺旋传动中，制成静压螺旋。在静压螺旋中，螺杆仍为一具有梯形螺纹的普通螺杆，但在螺母每圈螺纹牙两个侧面的 中径处，各开有34个油腔，压力油通过节流 器进入油腔，产生一定的油腔压力。当螺杆未受载荷时，螺杆的螺纹牙位于螺母螺 纹牙的中间位置，处于平衡状态。此时，螺杆螺纹 牙的两侧间隙相等，经螺纹牙两侧流出的油的流量 相等。因此，油腔压力也相等。当螺杆受轴向载荷时，螺杆沿受载方向产生一 位移，螺纹牙一侧间隙增大，另一侧间隙减小。由 于节流器的调节作用，使间隙减小一侧的油腔压力 增高，而另一侧的油腔压力降低。于是两侧油腔便 形成压力差，从而使螺杆重新处于平衡状态。MM当螺杆承受径向载荷或倾覆力矩时，其工作情 况与上述的相同。二.静压螺旋传动的特点 I）摩擦阻力小，效率高。 2）寿命长。 3）传动平稳，低速时无爬行现象。 4）传动精度和定位精度高。 5）具有传动可逆性，必要时应设置防止逆转 机构。 6）需要一套可靠的供油系统，并且螺母结构Rwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction査任咸就眾量任在予行訪m "长沙盛泓机械有顒公司SunKon Macninery Co_山 dRwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction査任咸就眾量任在予行訪m "长沙盛泓机械有顒公司SunKon Macninery Co_山 d复杂,加工比较困难。Rwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction査任咸就眾量任在予行訪m "长沙盛泓机械有顒公司SunKon Macninery Co_山 d长沙盛泓机械有顒公司SunKon Macninery Co_山 dRwponjibilrtv iWC9rnpii#b®$ dreorrw Responsibility lies in oction 荒任廉就券SB It任在予行轿J ' "