第十一章 螺旋传动课件.ppt

第十一章 螺旋传动 第一节 概 述 第二节 滑动螺旋传动的设计 第三节 其他螺旋传动简介 * * 螺旋副的用途及分类 一、用途 螺旋传动是将旋转运动变换为直线运动的一种传动方式，由螺杆（或称丝杠）和螺母组成。 二、分类 （1）传力螺旋 （2）传导螺旋 （3）调整螺旋 主要用于传递动力，如起重螺旋、轧钢机压下螺旋等 。特点：通常要求具有自锁能力。 主要用于传递运动、如机床进给螺旋等。特点：传动精度较高，运转轻便灵活。 主要用于调整、固定零件的相对位置，如机床夹具、仪器和等。特点：受力较小，微量或快速地调整固定零件的相对位置。 1、按用途分 2、按摩擦性质分类 （1）滑动螺旋 常用梯形和锯齿形螺旋副。特点：结构简单、加工方便、易于自锁。但摩擦阻力大、传动效率低（通常为30~60%）、磨损快、传动精度低、且低速时有爬行现象。 二、分类 2、按摩擦性质分类 二、分类 （2）滚动螺旋 将螺旋副的滑动摩擦变为滚动摩擦。 特点:摩擦阻力小、传动效率高（一般90％）、运转灵活、磨损小，但结构复杂、成本高。 2、按摩擦性质分类 二、分类 （3）静压螺旋 在螺旋副中注入压力油并形成压力油膜，使螺杆与螺母的螺纹牙表面分开。特点：摩擦阻力最小、传动效率高（可达99%）、工作寿命长，结构复杂，成本高。 一、滑动螺旋传动的设计计算 主要失效形式： （1）主要受扭转和轴向载荷作用：螺纹磨损。 （2）传力较大的螺旋：塑性变形或断裂。 设计准则：按耐磨性计算 设计准则：校核危险截面的强度和螺纹牙的剪切、弯曲强度。 （3）自锁要求的螺旋： 校核其自锁性。 （4）高速转动的细长螺杆：横向振动 设计准则：校核螺杆的临界转速。 （5）精密传导螺旋： 校核螺杆的刚度。 设计时，应根据螺旋传动的类型、工作要求及失效形式等，选择不同的设计方法。 设计方法 （一）耐磨性计算 进行条件性的耐磨计算是限制螺纹工作面的压强p不超过材料的许用压强[p]。 设计方法 强度条件： 令系数?=H/d2，由式（11–1）可得 ≤ (MPa) (11-1) 30o锯齿形螺纹 矩形和梯形螺纹 螺纹工作高度 设计公式： 矩形、梯形螺纹 ≥ (11–2) 锯齿形螺纹 ≥ (11–3) 一般 值越大，螺母越厚，螺纹工作圈数越多。 （二）螺杆的强度校核 对于受力比较大的螺杆，需根据第四强度理论求出危险截面的计算应力： ≤ (11–4) （三）螺纹牙的强度校核 （三）螺纹牙的强度校核 螺纹牙的剪切强度和弯曲强度校核式分别为 : ≤ (11–5) ≤ (11–6) 如螺杆和螺母的材料相同时，则按螺杆计算。 （四）螺旋副的自锁条件校核 有自锁性要求的螺旋副，螺纹升角y应满足 (11–7) 由于摩擦系数f与螺旋副材料、表面加工、润滑情况、压强和温度等有关，为了保证螺旋副的自锁，应使y比?v小1?。 （五）螺杆的稳定性校核 螺杆受压时，稳定性校核应满足的条件： ≥2.5~4 式中 F–––作用在螺杆上的轴向力（N）； Fc–––螺杆临界压力（N），见表11–2。 当式（11–8）不能满足时，应适当增大螺杆小径d1。 （六）螺旋传动效率?的计算 滑动螺旋传递载荷时的传动效率为： (11–9) 二、滑动螺旋传动的材料、许用压强和许用应力 螺杆的材料要有足够的强度和耐磨性。螺母的材料除了要有足够的强度外，还要求在与螺杆材料相配合时摩擦系数小和耐磨。 螺母：常用材料铸造青铜（如ZCuSn10P1、ZCuSn5Pb5Zn5）；重载低速用强度较高的铸造青铜（如ZCuAl10Fe3）；重载调整螺旋用35号钢或球墨铸铁；轻载低速用耐磨铸铁或普通灰铸铁。 螺杆：常用45、50号中碳钢，调质处理；重要螺杆可用T12、65Mn、40Cr等钢；稳定性好的螺杆可用9Mn2V、CrWMn、38CrMoAlA等钢。 一、滚动螺旋传动简介 a)外循环式 b)内循环式 滚动螺旋传动结构 导路 螺母 滚珠 螺杆 反向器 滚动螺旋传动的特点： 传动效率高、起动力矩小、运转灵活、工作平稳和寿命长。 优点: 缺点： 结构复杂、刚性和抗振性较差、不能自锁、需要防逆转装置。它在机床和汽车中应用较多。 它在机床和汽车中应用较多。 用途：