第五章其他常用机构0729.ppt

* * * 高等职业教育机械类专业核心技术课程 机械设计基础 第五章 其他常用机构 浙江机电职业技术学院 陈 峰 郑州铁路职业技术学院 徐刚涛 教学课件 编创制作 第五章 其他常用机构 第二节 螺旋机构 第一节 概述 第三节 棘轮机构 第四节 槽轮机构 第五节 不完全齿轮机构 第六节 广义机构 第一节 概述 螺旋机构是将旋转运动变换为直线运动，并同时传递运动和动力，是机械设备和仪器仪表中广泛应用的一种传动机构。 在机械中，除平面连杆机构、凸轮机构，以及齿轮机构外，还经常会用到螺旋机构和间歇运动机构等类型繁多、功能各异的机构。 间歇运动机构是主动件作连续运动，从动件作周期性间歇运动的机构，棘轮机构与槽轮机构是机械中最常用的间歇运动机构。 第二节 螺旋机构 组成：螺杆、螺母和机架（一般把螺杆和螺母之一作机架）。 功用：将旋转运动变换为直线运动，井同时传递运动和动力，是机械设备和仪器仪表中广泛应用的一种传动机构。 自由度：螺杆与螺母组成低副，一个自由度。 分类： 1、按用途和受力情况分 可分为传递运动、动力和用于调整等三种类型； 2、按螺旋副的摩擦性质分 可分为滑动螺旋机构、滚动螺旋机构和静压螺旋机构三种类型。 优点：结构简单、工作连续平稳、传动比大、承载能力强、传递运动准确，易实现自锁等优点，故应用广泛。 缺点：摩擦损耗大、传动效率低。随着滚珠螺纹的出现，这些缺点已得到很大的改善。 一、螺纹基本知识 第二节 螺旋机构 d2 螺旋线——将一底边长等于πd2的直角三角形绕在直径为d2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 螺纹——在圆柱表面用不同形状的刀具沿螺旋线切制出的沟槽即形成螺纹。 螺纹 螺纹的旋向 按回转体的内外表面分 右旋螺纹 左旋螺纹 设计：潘存云 外螺纹 内螺纹 设计：潘存云 (3)中径d2 设计：潘存云 β d1 d2 d (1)大径d (2) 小径 d1 (4) 螺距P (5) 导程S (6) 螺纹升角ψ (7)牙型角 α tanψ= πd2 nP 牙侧角 β α β ψ πd2 S ψ S = nP 螺纹的主要几何参数 S P P/2 P/2 矩形螺纹 三角形螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹 15o 30o 3o 30o 螺纹牙型有三角形、矩形、梯形和锯齿形等，三角形螺纹也称为普通螺纹，其α=60° 二、 螺旋机构的传动效率和自锁 1、传动效率 螺旋机构的传动效率η为螺母转动一周时，有效功与输入功之比。 η=tanψ/tan(ψ+ρV) ψ是螺旋升角，ρV是摩擦角，ρV=arctan fV ，fV=f/cosβ为当量摩擦因数 ψ越大，η越高；ρV越大（即fV大），η越低。因此，对传动用螺旋机构，螺纹牙形角的选择直接影响其传动效率，一般常用矩形、梯形螺纹。 二、 螺旋机构的传动效率和自锁 2.自锁条件 螺纹副被拧紧后，如不加反向外力矩，则不论轴向载荷多大，也不会自动松开，此现象称为螺旋副的自锁性能。其自锁条件为: ψ≤ρV 对于传力螺旋机构和联接螺纹，都要求螺纹具有自锁性，如螺旋千斤顶、螺旋式压力机等。 普通螺纹的自锁性最好。 联接螺纹 传动螺纹 三、滑动螺旋机构 1.单螺旋机构—由一个螺杆和一个螺母组成。 螺杆或螺母的移动方向可由左（右）手定则判定。移动速度v（mm/s）的大小可由下式计算： v=nl/60 n为主动件转速（r／min）；l为导程 2.螺旋机构 在双螺旋机构中，一个具有两段不同螺纹的螺杆与两个螺母组成两个螺旋副。 （l）差动螺旋机构 两螺旋副中的螺纹旋向相同。 当螺杆转过φ角时，移动螺母相对机架的位移s为 s=（l1-l2）φ/2π 差动螺旋机构应用于各种微动装置中。 （2）复式螺旋机构 两螺旋副中的螺纹旋向相反。 复式螺旋机构中，移动螺母相对机架的位移s为 s=（l1+l2）φ/2π 复式螺旋机构中的螺母能产生很大的位移，可应用于需快速移动或调整的装置中，故也称为倍速机构。 四、滚动螺旋机构 滑动螺旋机构，摩擦损耗大、磨损严重、效率低。 滚动螺旋机构，传动效率和传动精度高但结构复杂、不能自锁、抗冲击能力差。 第三节 棘轮机构 工作原理：摆杆往复摆动，棘爪推动棘轮间歇转动。 优点：结构简单、制造方便、运动可靠、转角可调。 缺点：工作时有较大的冲击和噪音，运动精度较差。 适用于速度较低和载荷不大的场合。 棘轮 类型 按工作方式： 按轮齿分布： 按转角是否可调: 固定转角、可调转角 轮齿棘轮、 摩擦棘