第十二章 螺旋傳動

第十二章螺旋傳動第一頁，共十七頁，2022年，8月28日一、螺旋傳動的類型和應(yīng)用

螺旋傳動是利用螺桿和螺母組成的螺旋副來實現(xiàn)傳動要求的。它主要用于將回轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動將直線運動變?yōu)榛剞D(zhuǎn)運動，同時傳遞運動或動力。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動均勻、準(zhǔn)確、平穩(wěn)、易于自鎖等優(yōu)點。1.螺旋傳動類型

按照用途不同，螺旋傳動分為傳力螺旋、傳導(dǎo)螺旋和調(diào)整螺旋三種類型。第一節(jié)概述第二頁，共十七頁，2022年，8月28日（2）傳導(dǎo)螺旋（傳遞運動為主）

（1）傳力螺旋（傳遞動力為主）特點：低速、間歇工作，傳遞軸向力大、自鎖。應(yīng)用：舉重器螺旋千斤頂螺旋壓力機(jī)應(yīng)用：機(jī)床進(jìn)給絲杠特點：速度高、連續(xù)工作、精度高第三頁，共十七頁，2022年，8月28日（3）調(diào)整螺旋（調(diào)整并固定零件間的相對位置）特點：受力較小且不經(jīng)常轉(zhuǎn)動

應(yīng)用：機(jī)床、儀器及測試裝置中的微調(diào)螺旋。按摩擦性質(zhì)的不同，螺旋傳動又可分為滑動摩擦螺旋傳動（簡稱滑動螺旋）、滾動摩擦螺旋傳動（簡稱滾動螺旋）和靜壓滑動摩擦螺旋傳動（簡稱靜壓螺旋）。（1）滑動螺旋優(yōu)點：構(gòu)造簡單、傳動比大，承載能力高，加工方便、傳動平穩(wěn)、工作可靠、易于自鎖。第四頁，共十七頁，2022年，8月28日缺點：在于當(dāng)?shù)退倩蜻M(jìn)行運動微調(diào)時可能出現(xiàn)爬行現(xiàn)象；摩擦阻力大，傳動效率低（一般為30％～60％）；螺紋間有側(cè)向間隙，反向時有空行程；磨損較大應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于機(jī)床的進(jìn)給、分度、定位等機(jī)構(gòu)，如壓力機(jī)、千斤頂?shù)膫髁β菪?。?）滾動螺旋第五頁，共十七頁，2022年，8月28日缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難；抗沖擊能力差。優(yōu)點：是摩擦阻力小，傳動效率高（90％以上）；運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，低速時不爬行，啟動時無抖動；經(jīng)調(diào)整和預(yù)緊可實現(xiàn)高精度定位；傳動具有可逆性，如果運用于禁止逆轉(zhuǎn)的場合，需要加設(shè)防逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；使用壽命長。應(yīng)用:于精密和數(shù)控機(jī)床、測試機(jī)械、儀器的傳動和調(diào)整螺旋，車輛、飛機(jī)上的傳動螺旋。第六頁，共十七頁，2022年，8月28日（3）靜壓螺旋優(yōu)點：傳動螺桿與螺母被油膜隔開，不直接接觸。具有摩擦阻力小，傳動效率高（達(dá)99％）；運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無爬行現(xiàn)象；傳動具有可逆性不需要時應(yīng)加設(shè)防逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)）；反向時無空行程，定位精度高，軸向剛度大；磨損小，壽命長等優(yōu)點.缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造較難，供油系統(tǒng)要求高。應(yīng)用：精密機(jī)床的進(jìn)給、分度機(jī)構(gòu)的傳動螺旋。第七頁，共十七頁，2022年，8月28日

二、螺旋傳動的運動關(guān)系1.一般螺旋機(jī)構(gòu)

(rad)角時，螺母軸向移動的位移螺桿轉(zhuǎn)（mm）為2.差動螺旋機(jī)構(gòu)與復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)差動螺旋機(jī)構(gòu)（A、B兩段螺旋旋向相同）

差動螺旋機(jī)構(gòu)應(yīng)用：用于分度機(jī)構(gòu)、測微機(jī)構(gòu)鏜床微量進(jìn)給裝置第八頁，共十七頁，2022年，8月28日復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)兩螺旋的旋向相反，螺母軸向移動的位移相疊加應(yīng)用：快速靠近或離開的場合。如車鉤快速合攏或分開裝置。第九頁，共十七頁，2022年，8月28日一、結(jié)構(gòu)與材料

第二節(jié)滑動螺旋傳動的設(shè)計螺母結(jié)構(gòu)：整體螺母、組合螺母剖分螺母

1.滑動螺旋的結(jié)構(gòu)組合螺母

螺桿：右旋結(jié)構(gòu)，特殊情況下采用左旋螺紋。

2.螺桿與螺母常用材料螺桿和螺母材料應(yīng)具有較高的耐磨性、足夠的強(qiáng)度和良好的工藝性。螺桿：鋼螺母：青銅、鋼或鑄鐵（尺寸較小或輕載高速傳動）第十頁，共十七頁，2022年，8月28日設(shè)計公式

校核公式二、耐磨性計算耐磨性計算尚無完善的計算方法，目前是通過限制螺紋副接觸面上的壓強(qiáng)p作為計算條件。

對矩形、梯形螺紋，

對矩齒形螺紋，Φ值根據(jù)螺母的結(jié)構(gòu)選取。整體式螺母，Φ=1.2~2.5；剖分式螺母

Φ=2.5~3.5；傳動精度高或要求壽命長時，Φ=4。第十一頁，共十七頁，2022年，8月28日三、螺母螺紋牙的強(qiáng)度校核彎曲強(qiáng)度校核公式為

剪切強(qiáng)度校核公式為

四、螺桿強(qiáng)度校核螺桿受軸向力F及轉(zhuǎn)矩T的作用,

第十二頁，共十七頁，2022年，8月28日五、螺桿穩(wěn)定性校核螺桿的穩(wěn)定性條件為對于傳力螺旋??；對于傳導(dǎo)螺旋??；對于精密螺桿或水平螺桿取>4。為臨界載荷，與螺桿的柔度及材料有關(guān)。為危險截面的慣性矩(mm4)，為長度系數(shù),與螺桿端部結(jié)構(gòu)有關(guān)，L為螺桿最大受力長度(mm)。第十三頁，共十七頁，2022年，8月28日的碳素鋼（如Q235、Q275）

的優(yōu)質(zhì)碳素鋼（如355、45鋼）

40時，無需進(jìn)行穩(wěn)定性計算。

六、自鎖性校核第十四頁，共十七頁，2022年，8月28日第三節(jié)其他螺旋傳動簡介一、滾動螺旋傳動簡介滾動螺旋傳動是在具有圓弧形螺旋槽的螺桿和螺母之間連續(xù)裝填若干滾動體（多用鋼球），當(dāng)傳動工作，滾動體沿螺紋滾道滾動并形成循環(huán)。內(nèi)循環(huán)外循環(huán)第十五頁，共十七頁，2022年，8月2