机械学基础电子教案-第12章

1机械学基础课程电子教案机械学基础多媒体系列CAI课件授课教师：马惠萍联系方式：13796602979Email：[e-mail]哈工大电气工程及自动化学院自动化测试与控制系2第12章螺旋传动1.作用：将旋转运动转换为直线运动;2.组成：螺杆、螺母、机架；3.功能：可实现测量、调整、传递运动和动力一.概述12.1滑动螺旋传动及设计方法l34.特点：5.类型：可实现很高的精度；降速比大（适于微调、精读）；传动平稳，能自锁；效率低；(1)示数螺旋传动－三角形螺纹(2)传力螺旋：以传递动力为主;如千斤顶、起重器、压力机(梯形或矩齿形螺纹)4(3)一般螺旋传动:以传递运动为主，要求有较高的运动精度－三角形螺纹丝杠卡盘5二.基本形式：1.螺母不动,螺杆边转边移动特点：消除了轴向跳动，刚性差，占用轴向空间大，适于较短行程；应用：口红6举例设计:锯齿形螺纹72.螺杆转动,螺母移动特点：结构紧凑，刚性较大，适于行程较长场合；固体胶防转机构82.螺杆转动,螺母移动举例设计:导向杆9103.差动螺旋113.差动螺旋举例设计:123.差动螺旋(P60)133.差动螺旋143.差动螺旋15三.设计计算（1）直径d(按结构查表)（2）螺距P（3）螺杆长度L（4）结构设计1.精密仪器仪表用滑动螺旋传动设计计算滑动螺旋传动多采用梯形或锯齿形螺纹，且常用右旋螺纹。传力和调整螺纹要求自锁时，应采用单线螺纹。传导螺旋可采用多线螺纹。测量、调整及光学仪器上用的螺旋传动采用三角形螺纹162.机械设备常用的滑动螺旋传动设计计算(1)耐磨性计算强度计算公式：2aaFFPPAdhn2();HHndP螺母高度（螺纹中径）222aaFpFpPPdhHdh中径d2公式为：2aFpdhP整体式螺母：1.2-2.5剖分式螺母：2.5-3.5螺距17(2)螺纹的强度计算-－螺母弯曲应力：babDnbhF23剪应力：DbnFa18(3)螺杆的强度计算(4)自锁条件的计算:升角λ(摩擦角)2222231143()3()0.2aeFTdd(5)螺杆稳定性的计算(受压)临界载荷:22)(LEIFac不失稳的条件：acaaacFSFSFFmaxmax)4~5.2(或安全系数2415)(10LdFac简化:长度系数：一般支承＝1一端固定，一段自由＝219（例题12-1）：图示为螺旋千斤顶，其螺杆材料为Q275，螺母材料为ZQSn10-1（锡青铜），采用锯齿形螺纹B508整体螺母，螺母高度H=80mm，千斤顶总起高度L1=200mm,螺杆头部高度B=75mm。试求此千斤顶允许举起的最大重量。(1)耐磨性条件：N2070002PhndFa(2)螺母螺纹强度：N15291832hDnbFba弯曲应力：剪应力：N325000DbnFa20(3)螺杆的强度计算:N896782.02tan342312221dddFa(4)螺杆稳定性的计算(受压)：N429000)(22lEIFac(5)自锁条件的计算:升角λ(摩擦角)N14300045.2maxacaFF21四.消除螺旋传动回差的措施1.径向调节法副螺母主螺母开槽螺母卡簧式螺母对开螺母222.轴向调节法副螺母主螺母锁紧螺母233.单面接触法24(大作业3)：见指导书P4页“探照灯结构设计”；要求：3号图纸1张，画探照灯装配图23光源1直径16525方案II：调整杆只移动不转动结构设计要求：(1)光学零件2、3同时固定在调整杆上，调整杆相对于光源实现调焦要求。(2)确定调整杆结构形状及各部分尺寸，调焦距离5mm。(3)调焦部分与壳体间的联接要便于装配，且调焦后要求锁紧，壳体为冲压圆筒状。(4)采用方案II时要考虑调整杆的防转结构。23光源126(习题12-2):螺旋千分尺如图所示。圆锥标尺刻有100条刻线，如果每条刻线对应的螺杆轴向位移为0.005mm。螺杆采用单头螺纹，试求其螺距p。测量、调整及光学仪器上用的螺旋传动采用三角形螺纹27(习题12-3):要求设计一微动装置中的差动螺杆。可动螺母的行程为2mm，手柄转动为8周，螺杆的公称直径d=14mm。现从GB193-81中查出公称直径d=14mm时，螺杆的可选螺距为：粗牙p=2;细牙p=1.5，p=1.25，p=1。其单位都为mm。试选择所需螺距p1和p2。28(习题12-4):如图所示，滑板由差动螺旋带动在导轨上移动，螺纹1为M12×1.25,螺纹2为M10×0.75。（1）1和2螺纹均为右旋，手柄按所示方向回转一周时，滑板移动距离多少？方向如何？（2）1为左旋，2为右旋，滑板移动距离多少？方向如何？29(附加习题1):如图所示螺旋机构中,已知螺旋副A为右旋，螺距PA=2.8mm，螺旋副B为左旋，螺距PB=3mm，C为移动副。试问：螺杆1转多少转时，才能使螺母2相对构件3移动10.6mm。30(附加习题2):如图所示的差动螺旋机构中，A部位为左螺旋副，螺距PA=5mm，B部位为右螺旋副，螺距PB=6mm，当螺杆沿箭头方向转10时，试求螺母C的移动量SC及移动方向。31(附加习题3):如图所示为一差动螺旋装置。螺旋1上有大小不等的两部分螺纹，分别与机架2和滑板3的螺母相配；滑板3又能在机架2的导轨上左右移动，两部分螺纹的螺距如图所示。（1）若两部分的螺纹均为右旋，当螺旋按图示的方向回转一周时，滑板在导轨上移动多少距离？方向如何？（2）若M16×1.5的螺旋为左旋,M12×1为右旋，其它条件不变，此时滑板将移动多少距离？方向如何？