螺旋传动的应用形式

常熟滨江职业技术学校ChangshuRiversideVocationalSchool第32页教师备课首页新课：§2—2螺旋传动的应用形式一、螺旋传动的特点螺旋运动是构件的一种空间运动，它由具有一定制约关系的转动及沿转动轴线方向的移动两部分组成。螺旋副：组成运动副的两构件只能沿轴线作相对螺旋运动的运动副。螺旋副是低副（面接触）。螺旋传动：利用螺旋副来传递运动和(或)动力的一种机械传动，可以方便地把主动件的回转运动转变为从动件的直线运动。优点：结构简单，工作连续、平稳，承载能力大，传动精度高等优点，应用广泛。缺点：是摩擦损失大，传动效率较低；滚动螺旋传动的应用，使螺旋传动摩擦大、易磨损和效率低的缺点得到了很大程度的改善。常用的螺旋传动有普通螺旋传动、差动螺旋传动和滚珠螺旋传动等。二、普通螺旋传动普通螺旋传动：由构件螺杆和螺母组成的简单螺旋副实现的传动。1、普通螺旋传动的应用形式（1）螺母固定不动螺杆回转并作直线运动图2-15所示为螺杆回转并作直线运动的台虎钳。与活动钳口2组成转动副的螺杆1以右旋单线螺纹与螺母4啮合组成螺旋副。通过螺旋传动，完成夹紧与松开工件的要求。此形式，常用于螺旋压力机、千分尺等。（2）螺杆固定不动螺母回转并作直线运动图2—16所示为螺旋千斤顶中的一种结构形式，螺杆4连接于底座固定不动，转动手柄3使螺母2回转并作上升或下降的直线运动，从而举起或放下托盘1。此形式，常用于插齿机刀架传动等。常熟滨江职业技术学校ChangshuRiversideVocationalSchool第33页教师备课首页（3）螺杆回转螺母作直线运动图2—17所示为螺杆回转、螺母作直线运动的传动结构图。螺杆1与机架3组成转动副，螺母2与螺杆以左旋螺纹啮合并与工作台4连接。当转动手轮按图示方向回转时，螺母带动工作台导轨向右作直线运动。此形式应用较广，如机床的滑板移动机构等。（4）螺母回转螺杆作直线运动图2—18为应力试验机上的观察镜螺旋调整装置。螺杆2、螺母3为左旋螺旋副。当螺母按图示方向回转时，螺杆带动观察镜1向上移动；螺母反向回转时，螺杆连同观察镜向下移动。2、直线运动方向的判定普通螺旋传动时，从动件作移动方向不仅与螺纹的回转方向有关，还与螺纹的旋向有关。正确判定螺杆或螺母的移动方向的方法如下：(1)右旋螺纹用右手，左旋螺纹用左手，手握空拳，四指指向与螺杆(或螺母)回转方向相同，大拇指竖直。(2)若螺杆(或螺母)回转并移动，螺母(或螺杆)不动，则大拇指指向即为螺杆(或螺母)的移动方向(图2—19)。(3)若螺杆(或螺母。)回转，螺母(或螺杆)移动，则大拇指指向的相反方向即为螺母(或螺杆)的移动方向(图2—20)。图2—20所示为卧式车床床鞍的丝杠螺母传动机构。丝杠为右旋螺杆，当丝杠如图示方向回转时，开合螺母带动床鞍向左移动。常熟滨江职业技术学校ChangshuRiversideVocationalSchool第34页教师备课首页3、直线运动距离在普通螺旋传动中，螺杆(或螺母)的移动距离与螺纹的导程有关。螺杆相对螺母每回转一圈，螺杆(或螺母)移动一个导程的距离。移动距离等于回转圈数与导程的乘积L=NPh…………………………………………………(2—5)式中L——螺杆(或螺母)的移动距离，mm；N——回转圈数；Ph——螺纹导程，mm。移动速度：v=nPh…………………………………………………(2--6)式中v——螺杆(或螺母)的移动速度，mm／min；n——转速，r／min；Ph——螺纹导程，mm。三、差动螺旋传动差动螺旋传动：由两个螺旋副组成的使活动的螺母与螺杆产生差动(即不一致)的螺旋传动。1、差动螺旋传动原理图2—21所示为一差动螺旋机构。螺杆1分别与活动螺母2和机架3组成两个螺旋副，机架上为固定螺母(不能移动)，活动螺母不能回转而只能沿机架的导向槽移动。设机架和活动螺母的旋向同为右旋，当如图示方向回转螺杆时，螺杆相对机架向左移动，而活动螺母相对螺杆向右移动，这样活动螺母相对机架实现差动移动，螺杆每转1转，活动螺母实际移动距离为两段螺纹导程之差。如果机架上螺母螺纹旋向仍为右旋，活动螺母的螺纹旋向为左旋，则如图示回转螺杆时，螺杆相对机架左移，活动螺母相对螺杆亦左移，螺杆每转1转，活动螺母实际移动距离为两段螺纹的导程之和。2、差动螺旋传动的移动距离和方向的确定在图2—21所示差动螺旋机构中：(1)螺杆上两螺纹旋向相同时，活动螺母移动距离减小。当机架上固定螺母的导程大于活动螺母的导程时，活动螺母移动方向与螺杆移动方向相同；常熟滨江职业技术学校ChangshuRiversideVocationalSchool第35页教师备课首页当机架上固定螺母的导程小于活动螺母的导程时，活动螺母移动方向与螺杆移动方向相反；当两螺纹的导程相等时，活动螺母不动(移动距离为零)。(2)螺杆上两螺纹旋向相反时，活动螺母移动距离增大。活动螺母移动方向与螺杆移动方向相同。(3)在判定差动螺旋传动中活动螺母的移动方向时，应先确定螺杆的移动方向。差动螺旋传动中活动螺母的实际移动距离和方向：L=N(Ph1±Ph2)……………………………………(2—7)式中L——活动螺母的实际移动距离，mm；N——螺杆的回转圈数；Phl——机架上固定螺母的导程，mm；Ph2——活动螺母的导程，mm。当两螺纹旋向相反时，公式中用“+”号，当两螺纹旋向相同时，公式中用“—”号。计算结果为正值时，活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相同；计算结果为负值时，活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相反。例2—1、在图2—21中，固定螺母的导程Ph1=1.5mm，活动螺母的导程Ph2=2mm，螺纹均为左旋。问当螺杆回转0．5转时，活动螺母的移动距离是多少?移动方向如何?解：1)螺纹为左旋，用左手判定螺杆向右移动。2)因为两螺纹旋向相同，活动螺母移动距离L=N(Ph1—Ph2)=0.5(1.5—2)=—0.25mm螺杆移动方向相反，即向左移动了0．25mm。3、差动螺旋传动的应用实例差动螺旋传动机构常用于测微器、计算机、分多精密切削机床、仪器和工具中。原因：差动螺旋传动机构可以产生极小的位移，而其螺纹的导程并不需要很小，加工较容易。图2--22所示是应用于微调镗刀上的差动螺旋传动实例。螺杆1在Ⅰ和Ⅱ两处均为右旋螺纹，刀套3固定在镗杆2上，镗刀4在刀套中不能回转，只能移动。当螺杆回转时，可使镗刃得到微量移动。设固定螺母螺纹(刀套)的导程Phl=1.5mm，活动螺母(镗刀)螺纹的导程Ph2=1.25mm，则螺杆按图示方向回转1常熟滨江职业技术学校ChangshuRiversideVocationalSchool第36页教师备课首页转时镗刀移动距离L=N(Phl—Ph2)=1×(1.5—1.25)=＋0.25mm(右移)如果螺杆圆周按100等份刻线，螺杆每转过1格，镗刀的实际位移：L=(1.5—1.25)/100＝＋0.0025mm由该例可知，差动螺旋传动可以方便地实现微量调节。如图2-23所示为一种差动螺旋微调机构。手轮4与螺杆3固定连接，螺杆与机架1的内螺纹组成一螺旋副，导程为Phl，螺杆以内螺纹与移动螺杆2组成另一螺旋副，导程为Ph2，移动螺杆在机架内只能沿导向键左右移动而不能移动。设两螺旋副均为右旋，且Phl＞Ph2，则如图示方向回转手轮时，螺杆右移，移动螺杆相对螺杆左移，移动螺杆的实际位移量：L=N(Phl—Ph2)(右移)手轮回转角度φ（rad）时的移动螺杆的实际位移可按下式计算：L=)(221hhPP四、滚珠螺旋传动（略）作业：1、课本P33-34习题2、习题册第二章