機械設(shè)計之結(jié)構(gòu)設(shè)計PPT 第八章 螺旋傳動

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1、第八章 螺旋傳動螺旋的分類及應(yīng)用螺旋傳動裝置的工作原理 n通過螺紋結(jié)構(gòu)，將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為軸向直線運動，同時傳遞能量和力。螺旋傳動的特點優(yōu)點n傳動比大n精度較高n能夠?qū)崿F(xiàn)自鎖n結(jié)構(gòu)簡單傳動平穩(wěn)無噪音缺點n磨擦磨損大，效率較低螺旋傳動的特點n傳動比大q傳動比大，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 螺旋傳動的特點n精度較高q能夠準確地調(diào)整直線運動的距離和位置。q常用于精密機械和測量儀器，特別適用于一些機構(gòu)的微細調(diào)節(jié)。螺旋傳動的特點n能夠?qū)崿F(xiàn)自鎖q適用于垂直舉起重物的機構(gòu)q自鎖壓紙機螺旋傳動的特點n能夠?qū)崿F(xiàn)自鎖q對于水平推力的運動機構(gòu)也能在任意位置得到精確定位q如水平運動的機床工

2、作臺進給機構(gòu)q夾緊裝置 螺旋傳動的特點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 螺旋傳動的特點n結(jié)構(gòu)簡單傳動平穩(wěn)無噪音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)程就大螺旋傳動的分類n按運動方式 q螺母固定，螺桿轉(zhuǎn)動并移動q螺桿轉(zhuǎn)動，螺母作直線運動q螺母旋轉(zhuǎn)并沿直線運動，螺桿固定q螺母轉(zhuǎn)動，螺桿直線移動螺旋傳動的分類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壓紙機千斤頂千斤頂q傳力螺旋n能以較小的轉(zhuǎn)矩獲得很大軸向力q滑動摩擦螺旋q螺母轉(zhuǎn)動，螺桿直線移動q應(yīng)用千斤頂傳導(dǎo)螺旋齒齒輪輪實實驗驗儀儀小小型型車車床床調(diào)整螺旋收音機的調(diào)整螺旋收音機的調(diào)整螺旋微調(diào)螺旋微調(diào)螺旋螺旋測微器螺旋測微器螺旋傳動的分類n按螺旋副的摩擦性質(zhì)q滑動摩擦螺旋q滾動摩擦螺旋q靜壓螺旋滑動摩擦螺旋滾動摩擦螺旋靜壓螺旋優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、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：容易磨損、傳動效率低滾動摩擦阻力小傳動效率高90%流體摩擦傳動效率高90%q滾動螺旋的螺桿和螺母的螺紋滾道間置有適量的鋼球，轉(zhuǎn)

4、動時鋼球為中間滾動體，沿螺紋滾道滾動，使螺桿和螺母的相對運動成為滾動磨擦，提高螺旋副的傳動效率高達98%滾珠螺旋滑動螺旋：傳動效率30%-40%！n滾珠螺旋q逆?zhèn)鲃有式咏齻鲃樱捎糜诎阎本€運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動q磨擦阻力穩(wěn)定，摩擦小，壽命長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)滾動螺旋的應(yīng)用n靜壓螺旋諧波螺旋n原理類似諧波齒輪傳動n波發(fā)生器Hn柔輪1n有齒剛輪2快速轉(zhuǎn)動慢速轉(zhuǎn)動諧波螺旋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)動柔輪螺桿1變形螺母2與螺桿1有相對轉(zhuǎn)動螺桿1產(chǎn)生微量軸向位移快速轉(zhuǎn)動慢速移動偏心螺旋n基本結(jié)構(gòu)n1為普通標準螺桿n2為螺距相同而直徑較大的螺母n

5、3為滾動軸承n4為輸出件，慢速輸出 偏心螺旋n純滾動觀點n接觸點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)動一周，螺母軸向移動一個螺距比偏心螺旋n計算機仿真結(jié)果n實際接觸點偏離兩軸偏移線n螺桿與螺母的速度方向不同n二者間既有滾動摩擦又有滑動摩擦偏心螺旋應(yīng)用價值：摩擦力滑動螺旋摩擦力 造價滾珠螺旋結(jié)構(gòu)簡單，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螺紋導(dǎo)程不同

6、差動螺旋導(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 精度無法保證利用特殊大螺紋零件來產(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和雙螺桿擠出機，都能被用作計量單元n行星式成型機：冷卻的可控性n雙螺桿成型機供料恒定性具有壓力建立可控性 n行星式成型機和雙螺桿成型機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設(shè)計n滑動螺旋副材料 p274 表8-6n螺旋傳動的設(shè)計計算n螺旋副強度計算模型的建立n初步確定螺旋尺寸的兩種方法（螺母）螺紋牙強度計算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強度計算公式耐磨性計算-式（8-1）剪切計算-式（8-4）彎曲計算-式（8-5）螺紋副的耐磨性計算：hHdQPhdQAQp22（MPa)式（5-43）設(shè)計之初的四個未知數(shù)處理方法-取系數(shù)來消除未知數(shù)的個數(shù)。令：2dH則：2dH參照p94,經(jīng)驗數(shù)值選取又：h與P之間存在幾何關(guān)系參見p94可得到 設(shè)計公式：2d矩形和梯形螺紋見式（5-45）30度鋸齒型螺紋見式（5-46）A.按螺旋副螺母耐磨性計算1.根據(jù)螺母耐磨性（式8-2）確定螺旋中徑d22.求出d2 后，按照國標選取相應(yīng)的公稱直徑d13.校核螺桿的強度（式8-3）4.校核螺母螺紋牙的強

8、度：剪切強度-（式8-4）、彎曲強度（式8-5）5.螺母外徑與凸緣的強度計算螺母外徑懸置部分的拉伸強度凸緣與底座接觸表面的擠壓強度、凸緣根部的彎曲強度6.校核螺桿的穩(wěn)定性（式8-6）7.其它：與地面接觸強度；手柄長度、直徑；自鎖；螺母防松等B.按螺桿的壓扭強度計算1.按照螺桿的壓扭強度確定螺旋公稱直徑 （式8-3）2.初步確定螺旋主要參數(shù)（按照國標選取其它參數(shù)）螺紋牙形狀、螺距、中徑等3.校核螺母強度耐磨性（式8-1）、剪切強度（式8-4）、彎曲強度（式8-5）4.螺母外徑與凸緣的強度計算螺母外徑懸置部分的拉伸強度、凸緣與底座接觸表面的擠壓強度、凸緣根部的彎曲強度5.校核螺桿的穩(wěn)定性（式8-6）6.其它：與地面接觸強度；手柄長度、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