机械基础 少学时 作者 曾德江 第9单元 螺旋机构.ppt

机械基础——螺旋机构 案例导入 机床是利用刀具对金属毛坯进行切削加工的一种加工设备，被广泛用于加工零部件。如图9-1所示为CA6140型卧式车床的外形结构图。为了实现刀具的进给量和车制螺纹等功能，车床在不同箱体多处采用螺旋机构。 第9单元 螺旋机构 学习目标 学习重点和难点 9.1 螺纹的基本知识 9.1.1 螺纹的形成及分类 1.螺纹的形成 将一底边长等于πd2的直角三角形绕到直径为d的圆柱体上，三角形斜边在圆柱体表面形成的空间曲线称为螺旋线。 9.1 螺纹的基本知识 2.螺纹的分类 1）按螺纹旋向不同，可分为左旋螺纹和右旋螺纹两种，常用的是右旋螺纹（图9-3a、c）。其旋向的判别方法为：将圆柱体直竖，螺旋线左低右高(向右上升)为右旋，反之则为左旋（图9-3b）。 9.1 螺纹的基本知识 2）按螺纹线的线数不同螺纹分为单线(图9-3a） 、双线（图9-2b）或多线（图9-3c） 。 单线螺纹：常用于联接； 双线或多线螺纹：主要用于传动。为制造方便，螺纹的线数一般不超过4。 9.1 螺纹的基本知识 在圆柱体的表面上形成的螺纹称为外螺纹，在圆柱体内表面上形成的螺纹称为内螺纹。由内、外螺纹旋合而成的运动副称为螺旋副。 9.1 螺纹的基本知识 3）按螺纹的牙形的不同，可分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等，表9-1其牙形特点及应用。 9.1 螺纹的基本知识 9.1.2 螺纹的主要参数 螺纹的主要参数如图9-4所示 （1）大径(d、D) 螺纹的最大直径，标准中规定为螺纹的公称直径。外螺纹记为d，内螺纹记为D。 （2）小径 (d1、D1) 螺纹的最小直径，也是螺杆强度计算时的危险截面直径。外螺纹记为d1，内螺纹记为D1。 9.1 螺纹的基本知识 （3）中径 (d2、D2) 介于大、小径圆柱体之间，螺纹的牙厚与牙间宽相等的假想圆柱体的直径，是确定螺纹几何参数和配合性质的直径。外螺纹记为d2，内螺纹记为D2。 （4）线数n：螺纹的螺旋线数目，可分为单线、双线、三线（图9-3） 9.1 螺纹的基本知识 （5）螺距P ：螺纹相邻两牙在中径线上对应点之间的轴向距离。 （6）导程S：同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应点之间的轴向距离。 9.1 螺纹的基本知识 （7）螺旋升角ψ：中径圆柱体上螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面之间的夹角，用来表示螺旋线倾斜的程度。 （8）牙型角α：螺纹轴向剖面内，螺纹两侧边间的夹角α，称为牙型角。 9.1 螺纹的基本知识 （9）牙侧角β：螺纹牙型的侧边与垂直螺纹轴线的平面间的夹角β，称为牙侧角。 三角形螺纹α=60o，β=α/2=30o，称为牙型半角；梯形螺纹α=30o，β=15o；锯齿形螺纹α=33o，β=3o、30o。 9.2 螺旋机构及其运动分析 螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动要求的。 它主要用于将回转运动转变为直线运动或将直线运动转变为回转运动，同时传递运动或动力。 9.2 螺旋机构及其运动分析 9.2.1 滑动螺旋机构 螺旋机构按其运动形式可分为两类 1.单螺旋机构（按其用途的不同可分为） （1）传动螺旋机构：这种机构用于举起重物或克服大的生产阻力。 9.2 螺旋机构及其运动分析 （2）传导螺旋机构 这种机构用于传递运动，如图9-6所示为车床进给螺旋机构。它常要求具有高的运动精度或工作速度，且能在较长时间内连续工作。 9.2 螺旋机构及其运动分析 案例9-1 图9-7中1为可更换螺丝刀头的螺丝刀，试分析其工作原理。 9.2 螺旋机构及其运动分析 ☆ 思考与分析 （1）图9-10所示为儿童玩具飞翼，当一手握住螺杆1，另一手通过套筒3推动飞翼2（即螺母）时，飞翼就会快速转动而高飞起，请问为什么？ 9.2 螺旋机构及其运动分析 ☆ 思考与分析 （2）图9-11所示为一个设计巧妙的烟灰缸，该烟灰缸可以防止放入烟灰缸中烟头的烟雾扩散，分析其结构特点，解释其为什么可以实现该功能？ 9.2 螺旋机构及其运动分析 2. 双螺旋机构 （1）双螺旋机构的组成 由螺杆1上有两段不同导程