1、螺旋传动,第一节 引言第二节 滑动螺旋传动第三节 滚珠螺旋传动第四节 静压螺旋传动,第一节 引言,联接,传动,螺纹的形成,一、螺纹,1、螺纹的种类,锯齿形螺纹,三角形螺纹,矩形螺纹,梯形螺纹,1)三角形螺纹(普通螺纹)牙型为三角形,牙型角60。牙根厚,强度高,对中性能好。当量摩擦角大,易自锁。同一公称直径分粗牙和细牙,粗牙用于一般联接,细牙螺纹螺距小,升角小,自锁性能好,多用于薄壁零件联接和测微装置。,2)梯形螺纹 牙型角为30,牙根强度高,对中性好,是应用最为广泛的传动螺纹。,3)矩形螺纹 牙型角为0,传动效率高,牙根强度低,加工困难,对中性差。常用于力传动。 矩形螺纹没有标准,对公制矩形螺
2、纹的直径与螺距可按梯形螺纹的直径和螺距选择。,4)锯齿型螺纹 两侧牙型角分别为3和30,3的一侧用来承受载荷,可得到较高效率;30一侧用来增加牙根强度,适用于单向受载的传动螺纹。,牙 型,三角形螺纹(M)梯形螺纹(Tr) 矩形螺纹(Tr) 锯齿形螺纹,主要用于联接,主要用于传动,二、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,将旋传运动变为直线运动。 其运动关系为,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,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。调整螺旋不经常转动,一般在空载下调整。,(1)调整
3、螺旋,测微目镜示数螺旋传动,转动手轮6,螺杆3转动并移动,因而推动分划板框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。,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。传力螺旋传动承受的载荷较大,因此要有足够的强度。,(2)传力螺旋,小型车床,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。,(3)传导螺旋,1)滑
4、动螺旋传动 2)滚动螺旋传动 3)静压螺旋传动,螺旋传动按其按接触面间摩擦的性质分为:,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。,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。,第二节 滑动螺旋
5、传动,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。,一、滑动螺旋传动的特点,二、滑动螺旋传动的型式及应用,(1)螺母固定,螺杆转动并移动,(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,(1)螺母固定,螺杆转动并移动,螺旋起重器,这种传动型式的螺母本身
6、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。,测微目镜,(2)螺杆转动,螺母移动,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。,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。,(3)螺母转
7、动,螺杆移动,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。,(4)螺杆固定,螺母转动并移动,三、滑动螺旋传动的计算,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,四、滑动螺旋传动的设计原则,(一)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。,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
8、对传动精度影响较大的螺杆。,(三)螺旋副材料的确定,螺杆的材料一般可选A5、45、50号钢,调质处理;对于重要传动,要求耐磨性高,可选用T10、T12、65Mn、40Cr、18CrMnTi等,淬火处理HRC50;对于示数螺旋,要求热处理后有较好的尺寸稳定性,可选用9Mn2V等合金工具钢及GCr15、 GCr15SiMn 等滚动轴承钢,淬火处理HRC55 。螺母的材料,一般可选用锡青铜、黄铜、聚乙烯、尼龙和耐磨铸铁等;重载时可选用铝青铜或铸造黄铜、球墨铸铁和45号钢。,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
9、要传动进行必要的校核计算。,(四)主要参数的确定,主要参数: 螺杆直径和长度 螺距 螺旋线头数 螺母高度 确定方法 参照同类机构,用类比的方法确定 对于重要传动,进行必要的校核计算,(四)主要参数的确定,注意的问题 螺杆螺纹部分的长度Lw 保证整个工作行程Lg内与螺母正确旋合为原则,尽可能短。 一般LwLg+H(螺母高度) 螺杆直径 为保证螺杆的刚度,直径选大些,并使L(长度)/d1(螺纹小径)25; 如果L/d125,对受压螺杆应进行稳定性验算。 螺距 测微螺旋中,螺距应取标准值。 螺纹头数 为避免周期误差,应选单头螺纹。 只有在转角小而要获得大位移的情况下,才采用多头螺纹。,普通螺纹 公差
10、(GB/T 1972003) 普通螺纹的公差制结构:,(五)螺纹公差,螺距的累积误差一般随螺纹扣数的增多而增大。因此,用公差带大小来说明螺纹精度是不够的,必须规定公差带在多大的旋合长度范围内有效,即要考虑公差带与旋合长度两个因素。旋合长度分短、中等和长等三组,代号分别为S、N和L。一般情况下,多按中等长度考虑。,普通螺纹公差带由公差带相对于基本牙型位置(基本偏差)和公差带大小(公差等级)所组成,公差带的零线就是螺纹基本牙型的轮廓线。将不同的公差等级(公差带大小)和基本偏差(公差带位置)组合,可得各种公差带,公差带代号由表示公差等级的数字和表示基本偏差的字母组成,如7H、8g。,M10; M10
11、1;,为了有利于生产,尽量减少刀具、量具的规格和数量。一般应采用国标规定的公差带。,直径10mm,螺距1.5mm,中径顶径公差带为6H的内螺纹:M106H直径10mm,螺距1mm, 中径顶径公差带为6g的外螺纹:M1016g,螺纹副,中等旋合长度、6级公差为中等精度,6级公差是基本级,使用最多。内、外螺纹的公差带可以任意组合,并不要求所选的内、外螺纹公差带在表中所处位置一一对应。在满足设计要求的前提下。 尽量选用带*的公差带。为了确保有足够的接触高度, 内、外螺纹最好组成Hg、Hh 或Gh 的配合。Hh配合的最小间隙为零,一般多采用此种配合; Gh 、Hg配合具有保证间隙,适用于要求快速装卸的
12、螺纹;其他配合用在需涂镀保护层的螺纹及在高温状态下工作的螺纹。,机床中的传动丝杠、螺母副,常用牙型角为30的梯形螺纹,其基本牙型有相应的标准规定。JB2886-92是机床梯形螺纹丝杠、螺母精度标准,该标准根据用途和使用要求,规定有3、4、5、6、7、8、9七个精度等级,3级最高,依次降低。为保证螺旋副的精确运动,标准中除规定了丝杠大径、中径和小径公差和牙型半角公差外,还单独规定了丝杠的螺距公差。,五、影响螺旋传动精度的因素及提高传动精度的措施,螺旋的传动精度是指螺杆与螺母间实际相对运动保持理论值的准确程度。 影响螺旋传动精度的因素主要有: (1)制造误差(螺纹参数误差) (2)螺杆轴向窜动误差
13、 (3)偏斜误差 (4)使用中的误差(温度误差),(一)螺纹参数误差,在螺纹的各项参数误差中,影响传动精度的主要是螺距误差、中径误差以及牙型半角误差。,螺距的实际值与理论值之差称为螺距误差。螺距误差分为单个螺距误差(周期误差)和螺距累积误差(累积误差)。单个螺距误差是指螺杆旋转一周,螺母实际位移与理论值之差。它的形式往往呈周期状,主要是在制造过程中,由加工机床本身的精度引起的(主轴晃动、进给螺杆的精度等),它与螺纹的长度无关。对于高精度的螺纹磨床,单个螺距误差可以0.002mm。,1、螺距误差,螺距累积误差是指在螺纹全长范围内,任意两个螺距之间的最大误差。它与螺纹的长度有关,螺纹长度越长,螺距
14、累积误差越大。螺距累积误差是由制造过程中加工机床本身的精度不够、加工中装卡螺杆时位置不正确(主要是螺杆安装与机床导轨运动方向不平行)以及制造过程中室内温度变化等造成的。,螺距误差对传动精度的影响是很明显的。若把螺旋副展开进行分析,可清楚地看出,螺杆的螺距误差无论是螺距累积误差还是单个螺距误差都将直接影响传动精度。而螺母的螺距累积误差对传动精度没有影响,它的单个螺距误差也只有当螺杆也有单个螺距误差时才会引起传动误差。因此在精密螺旋传动中,对螺杆的精度比对螺母的精度要求高一些。,螺杆和螺母在大径、小径和中径都会有制造误差。大径和小径处有较大间隙,互不接触,中径是配合尺寸,为了使螺杆和螺母转动灵活和
15、储存润滑油,配合处用要有一定的均匀间隙,因此,对螺杆全长上中径尺寸变动量的公差,应予以控制。此外,对长径比(螺杆全长与螺纹公称直径之比)较大的螺杆,由于其细而长,刚性差、易弯曲,使螺母在螺杆上各段的配合产生偏心,这也会引起螺杆螺距误差,故应控制其中径跳动公差。,2、中径误差,螺纹实际牙型半角与理论牙型半角之差称为牙型半角误差。当螺纹各牙之间的牙型角有差异(牙型半角误差各不相等)时,将会引起螺距变比,从而影响传动精度。但是,如果螺纹全长是在一次装刀切削出来的,所以牙型半角误差在螺纹全长上变化不大,对传动精度影响很小。,3、牙型半角误差,(二)螺杆轴向窜动误差,若螺杆轴肩的端面与轴承的止推面不垂直
16、于螺杆轴线而有1和2的偏差,则当螺杆转动时,将引起螺杆的轴向窜动误差,并转化为螺母位移误差。螺杆的轴向窜动误差是周期性变化的,以螺杆转动一转为一个循环。最大的轴向窜动误差为:,(三)偏斜误差,在螺旋传动机构中,如果螺杆的轴线方向与移动件的运动方向不平行,而有一个偏斜角时,就会发生偏斜误差。设螺杆的总移动量为l,移动件的实际移动量为x,则偏斜误差为:,(四)温度误差,当螺旋传动的工作温度与制造温度不同时,将引起螺杆长度和螺距发生变化,从而产生传动误差,这种误差称为温度误差。,为了提高传动精度,应尽可能减小或消除上述误差:为此,可以通过提高螺旋副零件的制造精度来达到,但单纯提高制造精度会使成本提高
17、;因此,对于传动精度要求较高的精密螺旋传动,除了根据有关标准或具体情况规定合理的制造精度以外,可采取某些结构措施提高其传动精度。,六、消除螺旋传动的空回的方法,当螺旋机构中存在间隙,若螺杆的转动方向改变,螺母不能立即产生反向运动,只有螺杆转动某一角度后才能使螺母开始反向运动,这种现象称为空回。对于在正反向传动下工作的精密螺旋传动,空回将直接引起传动误差,必须予以消除。,消除空回的方法就是在保证螺旋副相对运动要求的前提下消除螺杆与螺母之间的间隙。,(一)利用单向作用力,(二)利用调整螺母,(三)利用塑料螺母调整空回,(一)利用单向作用力,利用弹簧1产生单向恢复力,使螺杆和螺母螺纹的工作表面保持单
18、面接触,消除了另一侧间隙对空回的影响。这种结构还可消除轴承的轴向间隙和滑板联接处的间隙而产生的空回。同时,这种结构在螺母上无需开槽或剖分,因此螺杆与螺母接触情况较好,有利于提高螺旋副的寿命。,(二)利用调整螺母,利用不同的结构,使螺母产生径向收缩,以减小螺纹旋合处的间隙,从而减小空回。,1、径向调整法,2、轴向调整法,开槽螺母结构调整螺钉可使螺杆和螺母间的间隙得到调整,结构简单,螺杆和螺母间的螺纹接触不均匀,且不能完全消除间隙。,1、径向调整法,卡簧式螺母结构螺母1上纵向开3个槽,拧紧螺母2靠锥面使螺母1径向收缩而很好地消除间隙,应用广泛。,对开螺母结构为调整方便,在螺钉和螺母之间装有弹簧,使
19、压紧力均匀稳定。为调整间隙在结构中加紧定螺钉,可很好地消除间隙,但结构复杂。,开槽螺母结构拧紧螺钉强迫螺母变形,使其左、右两半部的螺纹分别压紧在螺杆螺纹相反的侧面上,从而消除了螺杆相对螺母轴向窜动的间隙。,2、轴向调整法,刚性双螺母结构当主螺母1、副螺母2相对转动时,即可消除螺杆相对螺母轴向窜动的间隙, 调整后再用紧定螺钉将其固定。,弹性双螺母结构利用弹簧的弹力来达到调整的目的。螺钉3的作用是防止主螺母1和副螺母2的相对转动。,(三)利用塑料螺母调整空回,用聚乙烯或尼龙制作螺母,利用塑料的弹性能很好地消除螺旋副的间隙。,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
20、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。,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
21、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。,(一)螺纹滚道法向截形,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。,滚珠与滚道表面在接触点处的公法线与过滚珠中心的螺杆直径线间的夹角叫接触角。理想接触角 =45。滚道半径与滚珠直径的比值,称为适应度。适应度值对承载能力的影响较大,一般取0.520.55。,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。双圆弧形的接触角在工作过程中基本保持不变,
22、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叫内循环。,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、四列(即一个螺母上装有24个反向器)。为了结构紧凑,反向器沿螺母周围均匀分布的,即对应二列、三列、四列的滚珠螺旋的反向器分别沿螺母圆周方向互错180、120、90。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,滚过少,滚球的流畅性好,效率高。此外,径向尺寸小,零件少,
23、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。,螺旋槽式是直接在螺母1外圆柱面上铣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。,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1用螺钉固定,用弯管的端部或其
24、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,若用弯管端都作挡珠器,耐磨性较差。,端盖式是在螺母1上钻有一个纵向通孔作为滚珠返回通道,螺母两端装有铣出短槽的端盖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。缺点是滚珠通过短槽是容易卡住。,(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牲变形,则当螺杆反向转动时,将产生空回误差。,为了消除空回误差, 在螺杆上装配两个螺母1和2,调整两个螺母的轴向位置,使两个螺母
25、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。,1、垫片调隙式调整垫片2的厚度,可使螺母1产生轴向移动,以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,并且当滚道磨损时不能随意调整,除非更换垫圈。,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的作用是防止两个螺母的相对转动。,3、齿差调隙式在螺母
26、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2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。当两个螺母接同方向转过一个齿时,其相对轴向位移为:,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。,三、滚珠螺旋副的精度、代号和标记方法,(一)滚珠螺旋副的精度滚珠螺旋到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和螺杆刚度不足引起的
27、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l、2、3、4、5、7和10级,1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。并相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。设计时应参照标准。,(二)滚珠螺旋副的代号和标记方法1、代号2、标记方法,滚珠丝杠,第四节 静压螺旋传动,一、静压螺旋传动的工作原理,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
28、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。 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
29、旋传动的特点,l)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,并且螺母结构复杂,加工比较困难。,三、滑动螺旋传动的计算,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,(一)耐磨性计算,磨损是滑动螺旋传动的主要失效形式,因此,通常是根据耐磨性的计算确定螺杆的直径和螺母高度。,滑动螺旋的耐磨性计算,主要是限制螺纹工作面上的压强,其强度条件:,Fa轴向载荷,d2螺纹中径,P螺距,h螺
30、纹工作高度 h=0.5P 梯、矩形螺纹 h=0.5413P 三角形螺纹 h=0.75P 锯齿形螺纹,H螺母高度,设计公式:,算出的直径应圆整,并选取标准的公称直径d和螺距p。,令,值一般取1.23.5。对于整体螺母,由于磨损后不能凋整间隙,为使受力分布比较均匀,螺纹工作圈数不宜过多,故取1.22.5对于剖分螺母和兼作支承的螺母,可取=2.53.5只有传动精度较高;载荷较大,要求寿命较长时,才允许取=4。,考虑到螺纹间载荷实际分布不均匀,螺母螺纹的旋合圈数应小于10,即:,若不满足要求,则增大螺距。,(二)刚度计算,螺杆在轴向载荷Fa和转矩T作用下将产生变形,引起螺距的变化,从而影响螺旋传动精度
31、。设计时,应进行刚度计算,以便把螺距的变化限制在允许的范围内。,螺杆在轴向载荷作用下,一个螺距产生的变化量为:,螺杆在转矩作用下,相应一个螺距长度产生的转角为=TP/GIp,引起每一螺距的变化量为:,(三)稳定性验算,受轴向压力的螺杆,当轴向压力大,且螺杆长度与直径的比值较大时,螺杆可能由于失稳而产生侧向弯曲,因此,应对螺杆进行稳定性验算。根据工程力学,螺杆失稳时的临界轴向载荷为:,为保证不失稳,必须,(四)强度计算,1、螺杆的强度计算,2、螺纹强度计算,螺杆强度螺母强度 验算螺母螺纹强度,(五)驱动力矩、效率和自锁计算,对于传力螺旋,为避免螺旋副因摩擦力过大而转动不灵活,应进行驱动力矩及效率的计算,以便确定原动机的功率和螺旋副的自锁条件。,效率计算:,自锁条件,13914092225 刘鑫培,Thank You!,