機(jī)械設(shè)計(jì)之結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)PPT 第八章 螺旋傳動(dòng)

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1、第八章 螺旋傳動(dòng)螺旋的分類(lèi)及應(yīng)用螺旋傳動(dòng)裝置的工作原理 n通過(guò)螺紋結(jié)構(gòu)，將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為軸向直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)傳遞能量和力。螺旋傳動(dòng)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)n傳動(dòng)比大n精度較高n能夠?qū)崿F(xiàn)自鎖n結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單傳動(dòng)平穩(wěn)無(wú)噪音缺點(diǎn)n磨擦磨損大，效率較低螺旋傳動(dòng)的特點(diǎn)n傳動(dòng)比大q傳動(dòng)比大，從而可用較小的轉(zhuǎn)矩得到較大的軸向推力q常用于起重，夾緊等 螺旋傳動(dòng)的特點(diǎn)n精度較高q能夠準(zhǔn)確地調(diào)整直線運(yùn)動(dòng)的距離和位置。q常用于精密機(jī)械和測(cè)量?jī)x器，特別適用于一些機(jī)構(gòu)的微細(xì)調(diào)節(jié)。螺旋傳動(dòng)的特點(diǎn)n能夠?qū)崿F(xiàn)自鎖q適用于垂直舉起重物的機(jī)構(gòu)q自鎖壓紙機(jī)螺旋傳動(dòng)的特點(diǎn)n能夠?qū)崿F(xiàn)自鎖q對(duì)于水平推力的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)也能在任意位置得到精確定位q如水平運(yùn)動(dòng)的機(jī)床工

2、作臺(tái)進(jìn)給機(jī)構(gòu)q夾緊裝置 螺旋傳動(dòng)的特點(diǎn)n能夠?qū)崿F(xiàn)自鎖q螺紋升角是指，在中徑圓柱上，螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面間的夾角q螺紋升角小，使得摩擦力的軸向分力大于正壓力的軸向分力，發(fā)生自鎖 螺旋傳動(dòng)的特點(diǎn)n結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單傳動(dòng)平穩(wěn)無(wú)噪音n摩擦磨損大，效率較低q螺紋失效螺旋的特征n螺紋的類(lèi)型q普通螺紋牙型角a=60度q矩形螺紋牙型角a=0度q梯形螺紋牙型角a=30度q鋸齒形螺紋牙型角a=33度螺旋的特征n螺旋的頭數(shù)q螺距相同，螺紋頭數(shù)多，導(dǎo)程就大螺旋傳動(dòng)的分類(lèi)n按運(yùn)動(dòng)方式 q螺母固定，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)q螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母作直線運(yùn)動(dòng)q螺母旋轉(zhuǎn)并沿直線運(yùn)動(dòng)，螺桿固定q螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，螺桿直線移動(dòng)螺旋傳動(dòng)的分類(lèi)n按用途q

3、傳力螺旋q傳導(dǎo)螺旋q調(diào)整螺旋 傳力螺旋夾緊裝置夾緊裝置千斤頂千斤頂壓紙機(jī)壓紙機(jī)千斤頂千斤頂q傳力螺旋n能以較小的轉(zhuǎn)矩獲得很大軸向力q滑動(dòng)摩擦螺旋q螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，螺桿直線移動(dòng)q應(yīng)用千斤頂傳導(dǎo)螺旋齒齒輪輪實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)儀儀小小型型車(chē)車(chē)床床調(diào)整螺旋收音機(jī)的調(diào)整螺旋收音機(jī)的調(diào)整螺旋微調(diào)螺旋微調(diào)螺旋螺旋測(cè)微器螺旋測(cè)微器螺旋傳動(dòng)的分類(lèi)n按螺旋副的摩擦性質(zhì)q滑動(dòng)摩擦螺旋q滾動(dòng)摩擦螺旋q靜壓螺旋滑動(dòng)摩擦螺旋滾動(dòng)摩擦螺旋靜壓螺旋優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造、傳力較大、能夠?qū)崿F(xiàn)自鎖要求，應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn)：容易磨損、傳動(dòng)效率低滾動(dòng)摩擦阻力小傳動(dòng)效率高90%流體摩擦傳動(dòng)效率高90%q滾動(dòng)螺旋的螺桿和螺母的螺紋滾道間置有適量的鋼球，轉(zhuǎn)

4、動(dòng)時(shí)鋼球?yàn)橹虚g滾動(dòng)體，沿螺紋滾道滾動(dòng)，使螺桿和螺母的相對(duì)運(yùn)動(dòng)成為滾動(dòng)磨擦，提高螺旋副的傳動(dòng)效率高達(dá)98%滾珠螺旋滑動(dòng)螺旋：傳動(dòng)效率30%-40%！n滾珠螺旋q逆?zhèn)鲃?dòng)效率接近正傳動(dòng)，可用于把直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)q磨擦阻力穩(wěn)定，摩擦小，壽命長(zhǎng)q不自鎖，結(jié)構(gòu)復(fù)雜q鋼球經(jīng)導(dǎo)路出而復(fù)入，分外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)滾動(dòng)螺旋的應(yīng)用n靜壓螺旋諧波螺旋n原理類(lèi)似諧波齒輪傳動(dòng)n波發(fā)生器Hn柔輪1n有齒剛輪2快速轉(zhuǎn)動(dòng)慢速轉(zhuǎn)動(dòng)諧波螺旋n波發(fā)生器Hn柔輪螺桿1n剛輪螺母2波發(fā)生器H轉(zhuǎn)動(dòng)柔輪螺桿1變形螺母2與螺桿1有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿1產(chǎn)生微量軸向位移快速轉(zhuǎn)動(dòng)慢速移動(dòng)偏心螺旋n基本結(jié)構(gòu)n1為普通標(biāo)準(zhǔn)螺桿n2為螺距相同而直徑較大的螺母n

5、3為滾動(dòng)軸承n4為輸出件，慢速輸出 偏心螺旋n純滾動(dòng)觀點(diǎn)n接觸點(diǎn)k具有相同的速度n螺母的半徑螺桿，所以其轉(zhuǎn)速螺桿 n螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)一周，螺母軸向移動(dòng)一個(gè)螺距比偏心螺旋n計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果n實(shí)際接觸點(diǎn)偏離兩軸偏移線n螺桿與螺母的速度方向不同n二者間既有滾動(dòng)摩擦又有滑動(dòng)摩擦偏心螺旋應(yīng)用價(jià)值：摩擦力滑動(dòng)螺旋摩擦力 造價(jià)滾珠螺旋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便偏心螺桿 由于螺桿與螺母間存在間隙，根據(jù)回轉(zhuǎn)齒合容積式原理制成G型單螺桿泵。轉(zhuǎn)子：偏心螺桿定子：固定的襯套 內(nèi)部流速低，壓力穩(wěn)定適于對(duì)高粘度流體的輸送和含有硬質(zhì)浮顆粒介質(zhì)或含有纖維介質(zhì)的輸送 差動(dòng)螺旋n導(dǎo)程不同或旋向不同的螺紋零件和其它螺紋零件形成的螺旋傳動(dòng)螺紋導(dǎo)程不同

6、差動(dòng)螺旋導(dǎo)程不同旋向相反小結(jié)能夠產(chǎn)生微小位移的螺旋小導(dǎo)程螺紋 加工難度大 精度無(wú)法保證利用特殊大螺紋零件來(lái)產(chǎn)生微小位移 在生產(chǎn)上具有重要意義行星螺桿和雙螺桿K2001K2001上巴頓菲爾擠出技術(shù)大放異彩上巴頓菲爾擠出技術(shù)大放異彩 n提出行星螺桿擠出機(jī)和雙螺桿擠出機(jī)，都能被用作計(jì)量單元n行星式成型機(jī)：冷卻的可控性n雙螺桿成型機(jī)供料恒定性具有壓力建立可控性 n行星式成型機(jī)和雙螺桿成型機(jī)雙劍合璧是直接擠出加工的最佳解決方案 行星螺桿和雙螺桿螺旋傳動(dòng)設(shè)計(jì)n滑動(dòng)螺旋副材料 p274 表8-6n螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算n螺旋副強(qiáng)度計(jì)算模型的建立n初步確定螺旋尺寸的兩種方法（螺母）螺紋牙強(qiáng)度計(jì)算n螺紋牙受力分析模

7、型的建立 圖8-7n螺紋牙失效的主要形式磨損、剪切、彎曲n強(qiáng)度計(jì)算公式耐磨性計(jì)算-式（8-1）剪切計(jì)算-式（8-4）彎曲計(jì)算-式（8-5）螺紋副的耐磨性計(jì)算：hHdQPhdQAQp22（MPa)式（5-43）設(shè)計(jì)之初的四個(gè)未知數(shù)處理方法-取系數(shù)來(lái)消除未知數(shù)的個(gè)數(shù)。令：2dH則：2dH參照p94,經(jīng)驗(yàn)數(shù)值選取又：h與P之間存在幾何關(guān)系參見(jiàn)p94可得到 設(shè)計(jì)公式：2d矩形和梯形螺紋見(jiàn)式（5-45）30度鋸齒型螺紋見(jiàn)式（5-46）A.按螺旋副螺母耐磨性計(jì)算1.根據(jù)螺母耐磨性（式8-2）確定螺旋中徑d22.求出d2 后，按照國(guó)標(biāo)選取相應(yīng)的公稱(chēng)直徑d13.校核螺桿的強(qiáng)度（式8-3）4.校核螺母螺紋牙的強(qiáng)

8、度：剪切強(qiáng)度-（式8-4）、彎曲強(qiáng)度（式8-5）5.螺母外徑與凸緣的強(qiáng)度計(jì)算螺母外徑懸置部分的拉伸強(qiáng)度凸緣與底座接觸表面的擠壓強(qiáng)度、凸緣根部的彎曲強(qiáng)度6.校核螺桿的穩(wěn)定性（式8-6）7.其它：與地面接觸強(qiáng)度；手柄長(zhǎng)度、直徑；自鎖；螺母防松等B.按螺桿的壓扭強(qiáng)度計(jì)算1.按照螺桿的壓扭強(qiáng)度確定螺旋公稱(chēng)直徑 （式8-3）2.初步確定螺旋主要參數(shù)（按照國(guó)標(biāo)選取其它參數(shù)）螺紋牙形狀、螺距、中徑等3.校核螺母強(qiáng)度耐磨性（式8-1）、剪切強(qiáng)度（式8-4）、彎曲強(qiáng)度（式8-5）4.螺母外徑與凸緣的強(qiáng)度計(jì)算螺母外徑懸置部分的拉伸強(qiáng)度、凸緣與底座接觸表面的擠壓強(qiáng)度、凸緣根部的彎曲強(qiáng)度5.校核螺桿的穩(wěn)定性（式8-6）6.其它：與地面接觸強(qiáng)度；手柄長(zhǎng)度、直徑；自鎖；螺 母防松等謝謝觀看/歡迎下載BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH