机械学基础电子教案-第12章.ppt

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哈工大电气工程及自动化学院哈工大电气工程及自动化学院哈工大电气工程及自动化学院哈工大电气工程及自动化学院自动化测试与控制系自动化测试与控制系自动化测试与控制系自动化测试与控制系1第第12章章螺旋传动螺旋传动1.作用：

作用：

将旋转运动转换为直线运动将旋转运动转换为直线运动;2.组成：

组成：

螺杆、螺母、机架；螺杆、螺母、机架；3.功能：

功能：

可实现测量、调整、传递运动和动力可实现测量、调整、传递运动和动力一一.概述概述12.1滑动螺旋传动及设计方法滑动螺旋传动及设计方法l24.特点：

特点：

5.类型：

类型：

可实现很高的精度；可实现很高的精度；降速比大（适于微调、精读）；降速比大（适于微调、精读）；传动平稳，能自锁；效率低；传动平稳，能自锁；效率低；

（1）示数螺旋传动示数螺旋传动三角形螺纹三角形螺纹

（2）传力螺旋传力螺旋：

以传递动力为主以传递动力为主;如如千斤千斤顶、起重器、压力机顶、起重器、压力机（梯形或矩齿形螺纹梯形或矩齿形螺纹）3（3）（3）一般螺旋传动一般螺旋传动:

以传递运动为主，要求有较高的运动精度以传递运动为主，要求有较高的运动精度三角形螺纹三角形螺纹丝杠丝杠卡盘卡盘4二二.基本形式：

基本形式：

1.螺母不动螺母不动,螺杆边转边移动螺杆边转边移动特点：

特点：

消除了轴向跳动，刚性差，占用轴向空间大，适于较短行程；消除了轴向跳动，刚性差，占用轴向空间大，适于较短行程；应用：

应用：

口红口红5举例设计举例设计:

锯齿形螺纹锯齿形螺纹62.螺杆转动螺杆转动,螺母移动螺母移动特点：

特点：

结构紧凑，刚性较大，适于行程较长场合；结构紧凑，刚性较大，适于行程较长场合；固体胶固体胶防转机构防转机构72.螺杆转动螺杆转动,螺母移动螺母移动举例设计举例设计:

导向杆导向杆893.差动螺旋差动螺旋103.差动螺旋差动螺旋举例设计举例设计:

113.差动螺旋差动螺旋（P60）123.差动螺旋差动螺旋133.差动螺旋差动螺旋14三三.设计计算设计计算

（1）直径直径d（按结构按结构查表查表）

（2）螺距螺距P（3）螺杆长度螺杆长度L（4）结构设计结构设计1.精密仪器仪表用滑动螺旋传动精密仪器仪表用滑动螺旋传动设计计算设计计算滑动螺旋传动多采用滑动螺旋传动多采用梯形梯形或或锯齿形锯齿形螺纹，且常用螺纹，且常用右旋右旋螺纹。

螺纹。

传力和调整螺纹要求传力和调整螺纹要求自锁自锁时，应采用时，应采用单线单线螺纹。

螺纹。

传导螺旋可采用传导螺旋可采用多线多线螺纹。

螺纹。

测量、调整测量、调整及及光学仪器上用的光学仪器上用的螺旋传动采用三角形螺纹螺旋传动采用三角形螺纹152.机械设备常用的滑动螺旋传动机械设备常用的滑动螺旋传动设计计算设计计算

（1）耐磨性计算耐磨性计算强度计算公式：

强度计算公式：

中径中径d2公式为：

公式为：

整体式螺母：

整体式螺母：

1.2-2.5剖分式螺母：

剖分式螺母：

2.5-3.5螺距螺距16

（2）螺纹的强度计算螺纹的强度计算-螺母螺母弯曲应力弯曲应力：

剪应力：

剪应力：

17（3）螺杆的强度计算螺杆的强度计算（4）自锁条件的计算自锁条件的计算:

升角升角（摩擦角摩擦角）（5）螺杆稳定性的计算螺杆稳定性的计算（受压受压）临界载荷临界载荷:

不失稳的条件：

不失稳的条件：

简化简化:

长度系数：

长度系数：

一般支承一般支承1一端固定，一段自由一端固定，一段自由218（例题（例题12-1）：

图示为螺旋千斤顶，其图示为螺旋千斤顶，其螺杆材料为螺杆材料为Q275，螺母材料为，螺母材料为ZQSn10-1（锡青铜），采用锯齿形螺（锡青铜），采用锯齿形螺纹纹B508整体螺母，螺母高度整体螺母，螺母高度H=80mm，千斤顶总起高度，千斤顶总起高度L1=200mm,螺杆头部高度螺杆头部高度B=75mm。

试求此千斤顶试求此千斤顶允许举起的最大重量。

允许举起的最大重量。

（1）耐磨性条件：

耐磨性条件：

（2）螺母螺纹强度螺母螺纹强度：

弯曲应力弯曲应力：

剪应力：

剪应力：

19（3）螺杆的强度计算螺杆的强度计算:

（4）螺杆稳定性的计算螺杆稳定性的计算（受压受压）：

（5）自锁条件的计算自锁条件的计算:

升角升角（摩擦角摩擦角）20四四.消除螺旋传动回差的措施消除螺旋传动回差的措施1.径向调节法径向调节法副螺母副螺母主螺母主螺母开槽螺母开槽螺母卡簧式螺母卡簧式螺母对开螺母对开螺母212.轴向调节法轴向调节法副螺母副螺母主螺母主螺母锁紧螺母锁紧螺母223.单面接触法单面接触法23（大作业大作业3）：

见指导书见指导书P4页页“探照灯结构设计探照灯结构设计”；要求：

要求：

3号图纸号图纸1张，画探照灯装配图张，画探照灯装配图23光源光源1直径直径16524方案方案II：

调整杆只移动不转动：

调整杆只移动不转动结构设计要求：

结构设计要求：

（1）光学零件光学零件2、3同时固定在调整杆上，调整杆相对于光源实现同时固定在调整杆上，调整杆相对于光源实现调焦调焦要求。

要求。

（2）确定调整杆结构形状及各部分尺寸，调焦距离确定调整杆结构形状及各部分尺寸，调焦距离5mm。

（3）调焦部分与壳体间的联接要便于调焦部分与壳体间的联接要便于装配装配，且调焦后，且调焦后要求锁紧要求锁紧，壳体为冲，壳体为冲压压圆筒状圆筒状。

（4）采用采用方案方案II时要考虑调整杆的防转结构。

时要考虑调整杆的防转结构。

23光源光源125（习题习题12-2）:

）:

螺旋千分尺如图所示。

圆锥标尺刻有螺旋千分尺如图所示。

圆锥标尺刻有100条刻线，如条刻线，如果每条刻线对应的螺杆轴向位移为果每条刻线对应的螺杆轴向位移为0.005mm。

螺杆采用单头。

螺杆采用单头螺纹，试求其螺距螺纹，试求其螺距p。

测量、调整测量、调整及及光学仪器上用的光学仪器上用的螺旋传螺旋传动采用三角形螺纹动采用三角形螺纹26（习题习题12-3）:

）:

要求设计一微动装置中的差动螺杆。

可动螺母的行要求设计一微动装置中的差动螺杆。

可动螺母的行程为程为2mm，手柄转动为，手柄转动为8周，螺杆的公称直径周，螺杆的公称直径d=14mm。

现从。

现从GB193-81中查出公称直径中查出公称直径d=14mm时时，螺杆的可选螺距为：

，螺杆的可选螺距为：

粗牙粗牙p=2;细牙细牙p=1.5，p=1.25，p=1。

其单位都为。

其单位都为mm。

试选。

试选择所需螺距择所需螺距p1和和p2。

27（习题习题12-4）:

）:

如图所示，滑板由差动螺旋带动在导轨上移动，螺纹如图所示，滑板由差动螺旋带动在导轨上移动，螺纹1为为M121.25,螺纹螺纹2为为M100.75。

（1）1和和2螺纹均为螺纹均为右旋右旋，手柄按所示方向回转一周时，滑板移，手柄按所示方向回转一周时，滑板移动距离多少？

方向如何？

动距离多少？

方向如何？

（2）1为为左旋左旋，2为为右旋右旋，滑板移动距离多少？

方向如何？

，滑板移动距离多少？

方向如何？

28（附加习题附加习题1）:

）:

如图所示螺旋机构中如图所示螺旋机构中,已知螺旋副已知螺旋副A为右旋，螺为右旋，螺距距PA=2.8mm，螺旋副，螺旋副B为左旋，螺距为左旋，螺距PB=3mm，C为移动副。

为移动副。

试问：

螺杆试问：

螺杆1转多少转时，才能使螺母转多少转时，才能使螺母2相对构件相对构件3移动移动10.6mm。

29（附加习题附加习题2）:

）:

如图所示的差动螺旋机构中，如图所示的差动螺旋机构中，A部位为左螺旋副，螺部位为左螺旋副，螺距距PA=5mm，BB部位为右螺旋副，螺距部位为右螺旋副，螺距PB=6mm，当螺杆沿箭，当螺杆沿箭头方向转头方向转10时，试求时，试求螺母螺母C的移动量的移动量SC及移动方向。

及移动方向。

30（附加习题附加习题3）:

）:

如图所示为一差动螺旋装置。

螺旋如图所示为一差动螺旋装置。

螺旋1上有大小不等的上有大小不等的两部分螺纹，分别与机架两部分螺纹，分别与机架2和滑板和滑板3的螺母相配；滑板的螺母相配；滑板3又能在又能在机架机架2的导轨上左右移动，两部分螺纹的螺距如图所示。

的导轨上左右移动，两部分螺纹的螺距如图所示。

（1）若两部分的螺纹均为右旋，当螺旋按图示的方向回转一周）若两部分的螺纹均为右旋，当螺旋按图示的方向回转一周时，滑板在导轨上移动多少距离？

方向如何？

时，滑板在导轨上移动多少距离？

方向如何？

（2）若）若M161.5的螺旋为左旋的螺旋为左旋,M121为右旋，其它条件不变，为右旋，其它条件不变，此时滑板将移动多少距离？

方向如何？

此时滑板将移动多少距离？

方向如何？

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