螺旋传动的应用形式
螺旋传动的应用形式
《机械基础》教案
背景介绍
本节系《机械基础》第五章第四节的内容，教授对象是机电专业二年级的学生。
对于这方面知识来说学生才开始接触，一切都还很陌生。
本节课教师通过由浅入深联系身边实际的方式，激发学生的学习兴趣，及时总结知识口诀，巩固了学习内容。
教学内容螺旋传动的应用形式
教学目的
1．熟悉普通螺旋传动的应用形式。
2．掌握螺旋传动直线运动方向的判定。
教学重点
螺旋传动的直线运动方向的判定。
教学难点
1．普通螺旋传动的应用形式。
2．螺旋传动的直线运动方向的判定。
教学方法
讲述法与学生观察、讨论相结合。
教学用具
多媒体课件及学生的圆珠笔。
课时安排1课时。
教学反思气氛活跃是学生对知识燃起兴趣的前提，理论联系实际是巩固兴趣的有效手段，这堂课抓住了学生的心理，充分发挥了学生眼、耳、脑、手等各个器官积极协调作用，让知识象音符一样跳跃起来，达到了事半功倍的效果。
机械基础02-2.2螺旋传动的应用形式
第二节螺旋传动的应用形式一、螺旋传动的应用形式1.螺旋传动的定义：用内、外螺纹组成的螺旋副，传递运动和动力的传动装置。
2.螺旋传动的特点：螺旋传动可方便地将回转运动变为直线往复运动。
其结构简单，工作连续、平稳、承载能力大、传动精度高、磨损大、效率低。
3.常用的螺旋传动类型。
常用的螺旋活动类型有三种：普通螺旋传动、差动螺旋传动、滚珠螺旋传动。
(1)普通螺旋传动①定义：由螺杆和螺母组成的简单螺旋副。
②螺杆(或螺母)的移向判别方法：右手定则+左(右)手定则。
先用右手定则判别出螺纹的旋向(方法见前述)，再用左(右)手定则判断螺杆(螺母)的移向。
即伸出左手或右手(左旋用左手，右旋用右手)，弯曲四指方向与螺杆(或螺母)的旋转方向一致，则大拇指的指向(或大拇指指向的反方向)即为螺杆(或螺母)的移动方向。
注：应用形式中一、二两种情况，螺母或螺杆的移向与大拇指指向一致；三、四两种移向与大拇指指向相反。
应用此方法，移向、旋向及转向三向中只要知道任意两向，即可判断出第三向。
③螺母(或螺杆)的移动距离L=n·S=n·Z·P。
①定义：活动螺母与螺杆产生差动(即不一致)的螺旋传动机构。
②活动螺母的实际移动距离与移动方向：L＝n(Pa ±Pb)注计算公式中的“±”表示的含义是：当a、b两段螺旋旋向相同时取“-”，旋向相反时取“+”。
结果为“+”说明活动螺母的实际移动方向与a段螺旋中螺杆移动的方向相同；若为“-”则相反。
③差动螺旋传动的意义：可以产生极小位移，可方便地实现微量调节。
(3)滚珠螺旋传动①定义：螺纹面间的摩擦性质为滚动摩擦的传动装置。
它是一项新技术。
②组成：螺母、螺杆、滚珠、滚珠循环装置。
③传动特点：摩擦阻力小，传动效率高、运动稳定灵敏、结构复杂、成本高。
【教材全程导学】（课堂探析）例1 差动增速机构中，两段螺纹旋向应。
A．相反 B．相同 C．相同或相反 D．不能确定【思路分析】差动螺旋传动活动螺母的移距由公式：L＝N(Pha ±Phb)来求，同旋向取“－”，不同旋向取“＋”，则差动增速机构，旋向就相反。
普通螺旋传动教案
《螺旋传动的应用形式》一、教材分析本校所用《机械基础》是中国劳动社会保障出版社第四版所出书。
课程是机械类和近机类专业最重要的专业基础课。
它让学生联系实践进行理论学习，让学生掌握机械基础知识，同时培养学生的机械分析能力，为这些专业的学生学习后续专业课程提供一个专业基础知识平台。
而第二章螺旋传动更是后续的蜗杆传动和齿轮传动的前提和基础，特别是本节（第四节）中间要求掌握的螺旋传动的旋向的判定，更是日常生活息息相关的，也是后面多种传动方向判定的基础。
教学目标知识目标：1、了解螺旋传动的分类；2、掌握普通螺旋传动的分类及旋进方向的判定；3、理解普通螺旋传动移动距离的计算；4、了解螺旋传动的优、缺点；重点、难点：掌握普通螺旋传动的分类及旋进方向的判定。
能力目标1、培养学生观察问题，归纳问题的能力2、提高学生学习的积极性，培养独立思考和团队协作能力情感目标1、培养学生主动交流和倾听别人意见的合作精神2、通过课堂交流，使学生积极参与学习，尝试成功，让学生享受成就感，培养自信心二、教法、学法学情分析：学生基础弱，发散思维灵敏，喜好新鲜事物教学方法：通过实物观察——创设问题情境——提出问题——探究分析——归纳总结——实践应用等环节，体现“教为主导，学为主体”，“做中学，学中教”的教学原则。
具体采用：任务教学驱动法、启发式教学方法学习方法：采用带着问题去学习——积极思考——参与讨论——构建新知——总结应用具体采用：分组讨论法教具准备：多媒体课件三、教学过程导入：1、大自然中螺旋现象有哪些新课：螺旋传动：通过螺旋副，将回转运动转化为轴向直线运动，同时传递能量和力。
§普通螺旋传动普通螺旋传动：由螺杆和螺母组成的简单螺旋副实现的传动从转动到移动，期中包括两个方面的问题：1、移动方向判定2、移动距离（速度）计算（一）、移动方向的判定构件：螺杆、螺母运动形式：转动、移动运动发生在一个构件上的情况1、螺母固定不动，螺杆回旋并作直线运动2、螺杆固定不动，螺母回转并作直线运动旋进方向的判定总结1：右旋螺纹用右手，左旋螺纹用左手。
螺旋传动的应用形式
螺旋传动的应用形式
常用的螺旋传动有普通螺旋传动、差动螺旋传动和滚珠螺旋传动等。
普通螺旋传动：由构件螺杆和螺母组成的简单螺旋副实现的传动。
所示为螺旋千斤顶中的一种结构形式，螺杆4连接于底座固定不
回转并作上升或下降的直线运动，从而举起或放下托
此形式应用较广，如机床的滑板移动机构等。
为应力试验机上的观察镜螺旋调整装
为左旋螺旋副。
当螺母按图示方
所示为卧式车床床鞍的丝杠螺母传动机构。
丝杠为右旋螺杆，当丝杠如图示方向回转时，开合螺母带动床鞍向左移动。
移动，而活动螺母相对螺杆向右移动，这样活动螺母相对机架实现差动移动，转，活动螺母实际移动距离为两段螺纹导程之差。
如果机架上螺母螺纹旋向仍为右旋，活动螺母的螺纹旋向为左旋，则如图
活动螺母相对螺杆亦左移，螺杆每转1转，活动螺母实际移动距离为两段螺纹的导程之和。
如果螺杆圆周按100等份刻线，螺杆每转过1格，镗刀的实际位移：
L=(1.5—1.25)/100＝＋0.0025mm
由该例可知，差动螺旋传动可以方便地实现微量调节。
所示为一种差动螺旋微调机构。
手轮4与螺杆
，螺杆以内螺纹与移动螺杆的内螺纹组成一螺旋副，导程为P hl
成另一螺旋副，导程为P
，移动螺杆在机架内只能沿导向键左右移动而不能移
h2
四、滚珠螺旋传动（略）
业：1、课本P33-34习题
2、习题册第二章。
机械基础 第二章 螺旋传动 教学
拇指的指向就是主动件（或从动件）的移动方向；如果属
于第二种情况则大拇指的反方向即为主动件（或从动件）
的移动方向。
精品课件
一、普通螺旋传动
1）、螺母（螺杆）不动，螺杆（螺母）回转并移动 判定方法： 手握拳，四指指向与螺杆（螺母）回转方向相同，大 拇指竖直，则大拇指指向即为主动件螺杆（螺母）的 移动方向。
精品课件
一、按螺纹牙型分类及其应用
2、梯形螺纹 1）、牙型：梯形（牙型角:30°） 2）、应用：广泛
精品课件
一、按螺纹牙型分类及其应用
3、矩形螺纹 1）、牙型：矩形（牙型角为0º） 2）、应用：螺旋传动（现逐渐被梯形螺纹代替）。
精品课件
一、按螺纹牙型分类及其应用
4、锯齿型螺纹 1）、牙型：锯齿形（两侧牙型角分别为3º和30º）
§2－3 螺纹的代号标注
管螺纹的代号标注说明
1．管螺纹尺寸代号不再称作公称直径，也不是螺纹
本身的任何直径尺寸，只是一个无单位的代号。
2．管螺纹为英制细牙螺纹，其公称直径近似为管子
的内孔直径，以英寸为单位。
3．右旋螺纹不标注旋向代号，左旋螺纹则用LH表示。
4．非螺纹密封管螺纹的外螺纹的公差等级有A、B两
精品课件
§2－3 螺纹的代号标注
管螺纹
非螺纹密封
特征代号
G
螺 纹密 封
Rc：圆锥内螺纹 Rp：圆柱内螺纹
R：圆锥外螺纹
标注示例
G1A — LH
1：尺寸代号
A：外螺纹公差 等级代号 LH：左旋
Rc2 — LH 2：尺寸代号 LH：左旋
Rp2 2：尺寸代号
R2 — LH 2：尺寸代号 LH：左旋
精品课件
第二章 螺旋传动
机械设计基础-5.9螺旋传动
第九节 螺旋传动一、螺旋传动的类型和应用螺旋传动是用螺杆和螺母传递运动和动力的机械传动，主要用于把旋转运动转换成直线运动，将转矩转换成推力。
按相对运动关系，螺旋传动常用的运动形式有以下三种：1、螺杆原位转动、螺母移动，多用于机床进给机构；2、螺母固定、螺杆转动和移动，多用于螺旋压力机构中；3、螺母原位转动、螺杆移动，用于升降装置。
图a 螺杆转动，螺母移动 图b 螺母固定，螺杆转、移动 图c 螺母转动，螺杆移动按用途不同分为⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧→冰箱的地脚螺旋。
：电之间的相对位置。
例如—用于调整并固定零件—调整螺旋：。
千斤顶、螺旋压力机等得大的轴向力。
例如：，获用螺旋斜面的增力原理—主要以增力为主，利—传力螺旋：作台等进给机构。
刀架、工的直线运动。
例如：机床度，回转的运动精通常要求具有较高—主要用来传递运动，—传导螺旋：1、传动螺旋它以传递动力为主，要求用较小的转矩产生较大的轴向推力。
一般为间歇工作，工作速度不高，而且通常要求自锁，如千斤顶(图c)，搬动手柄对螺杆加一个转矩，则螺杆旋转并产生很大轴向力推力以举起重物。
左右螺旋提升机构也是一个主要的应用。
2、传导螺旋它以传递运动为主，常要求具有高的运动精度。
一般在较长时间内连续工作，工作速度也较高。
例如用于机床进给机构的传导螺旋，螺杆旋转，推动螺母连同滑板和刀架作直线运动。
机床进给螺旋 带传动用调整螺旋 3、调整螺旋它用以调整并固定零件或部件之间的相对位置。
一般不在工作载荷作用下转动，要求能自锁，有时也要求有很高的精度。
例如用于带传动张紧的调整螺旋。
在调整带的张紧力时，先松开螺栓，旋转调整螺旋，把滑轨上的电动机推到所需的位置，然后再将螺栓拧紧。
按摩擦性质不同分⎪⎩⎪⎨⎧↑↑↓。
润滑。
的高压油实现液体静压静压螺旋：靠外界输入便。
，但结构复杂，加工不滚动螺旋：，但摩擦大加工方便，利于自。
锁滑动螺旋：结构简单，ηηη滑动螺旋 滑动螺旋结构简单，便于制造，易于自锁，应用范围较广。
螺旋传动的应用形式
工作原理与特点
工作原理
螺旋传动的工作原理是依靠螺杆和螺母之间的相对运动来 传递运动和动力。当螺杆旋转时，螺母沿螺杆的轴线方向 移动，从而实现动力的传递。根据螺旋副的摩擦性质不同 ，其工作原理也有所差异。
06
总结与展望
Chapter
当前存在问题和挑战
传动效率问题
01
螺旋传动的传动效率相对较低，尤其是在高速重载的工况下，
能量损失较大。
噪音和振动
02
由于螺旋传动的结构特点，容易产生噪音和振动，影响设备的
稳定性和使用寿命。
精度保持
03
螺旋传动的精度保持性相对较差，长时间使用后，由于磨损等
原因，传动精度会逐渐降低。
发展趋势
随着科技的不断进步和工业的不断发展，对螺旋传动的性能要求也越来越高。未来，螺旋 传动将朝着以下方向发展
高精度化
提高螺旋传动的加工精度和装配精度，以满足高精度机床和设备的需求。
应用领域及发展趋势
01
02
03
高效率化
优化螺旋副的结构设计和 材料选择，降低摩擦阻力 ，提高传动效率。
高可靠性化
采用先进的润滑技术和耐 磨材料，提高螺旋传动的 使用寿命和可靠性。
螺旋传动的应用形式
汇报人：XX
目录
• 螺旋传动基本概念与原理 • 螺旋传动在机械工程中应用 • 螺旋传动在车辆工程中应用 • 螺旋传动在航空航天中应用 • 螺旋传动在能源领域中应用 • 总结与展望
01
螺旋传动的应用形式
（2）螺杆固定不动螺母回转并作直线运动 如表 2－6 中的螺纹千斤顶所示。通常应用于插齿机刀架传 动等。 （3）螺杆回转螺母作直线运动 如表 2－6 中的车床横刀架所示。 （4）螺母回转螺杆作直线运动 如表 2－6 中的观察镜螺旋高速装置所示。 2．普通螺旋传动直线移动方向的判定 普通螺旋传动时， 从动件作直线运动的方向不仅与螺纹的回 转方向有关，还与螺纹的旋向有关。 （1）右旋螺纹用右手，左旋螺纹用左手 （2）若螺杆（螺母）回转并移动，螺母（螺杆）不动，则 大拇指指向即为螺杆（螺母）的移动方向，如图 2－19 所示。 （3）若螺杆（螺母）回转，螺母（螺杆）移动，则大拇指 指向的相反方向即为螺母 （螺杆） 的移动方向， 如表 2－7 所示。
3．普通螺旋传动直线运动距离的计算 螺杆（螺母）的移动距离与螺纹转一圈，螺杆（螺母）移动一个等于导程的距离。即： L＝N Ph
学
式中：L－螺杆（螺母）的移动距离，mm； N－回转圈数； Ph－螺纹导程，mm。
过
程
小 结
螺旋传动的应用形式
作业 情况
过 主动件的回转运动变成从动件的直线运动。
螺旋传动具有结构简单，工作连续、平稳，承载能力大，传
程 动精度较高；但其摩擦损失大，则传动效率较低。
分为：普通螺旋传动、双螺旋传动、和滚珠螺旋传动等。 一、普通螺旋传动 由螺杆、 螺母组成的简单螺旋副实现的传动称为普通螺旋传 动。 1．普通螺旋传动的应用形式 （1）螺母固定不动螺杆回转并作直线运动 如表 2－6 中的台虎钳所示。 。
年 级 课 题 重 点 难 点
三系 螺旋传动的应用形式
科目 课堂 类型
机械基础 讲授
课时 教法
普通螺旋传动 普通螺旋传动 螺旋传动的应用形式 螺旋副－组成运动副的两构件只能沿轴线作相对螺旋运动 的运动副。
螺旋传动的应用形式讲课定解读
返回
?螺杆固定不动，螺母回转并作直线运动
螺旋千斤顶
返回
?螺母固定不动，螺杆回转并作直线运动
返回
? 4、 螺母回转，螺杆作直线运动
练习：
? 判断下面各机构的传动形式 千斤顶 台虎钳 压力机
?螺杆固定不动，螺母回转并作直线运动
Байду номын сангаас螺旋千斤顶
返回
返回
直线移动距离及移动速度的计算：
? 移动距离：回转圈数与导程的乘积
作
练习1、
业
5
再见
今 一个人的目标是从梦 想开始的，一个人的
日 幸福是从心态上把握 的，而一个人的成功
寄 则是在行动中实现的。 因为只有行动，才是
语 否滋润你成功的食物 和泉水。
看视频讨论问题
? 通过看视频中的几种螺旋传动演示，你 能总结出几种应用形式？
提 螺母（螺杆）固定
螺杆（螺母）回转
示
普通螺旋传动的应用形式
? 螺母固定不动，螺杆回转并作直线移动 ?螺杆固定不动，螺母回转并作直线移动 ?螺母回转，螺杆作直线移动 ?螺杆回转，螺母作直线移动
返回
?螺杆回转，螺母作直线运动
L = N Ph
Ph = P Z
? 移动速度
（N—回转圈数，Ph－导程） (P—螺距 ，Z —头数）
V = n Ph
（n－转速）
例题：
? 在台虎钳螺旋传动中，若螺杆为 双线螺纹，螺距为 5mm，当螺杆回 转3周时，活动钳口移动的距离是 多少？
解：导程 Ph=2×5=10mm
距离L=NPh=3×10=30mm
V=n Ph =46 ×6=276mm/min
答：螺母在1.5min内移动了414mm移动速度是276mm/min。
判断普通螺旋传动中移动件移动方向的新方法
判断普通螺旋传动中移动件移动方向的新方法作者：张开友来源：《职业·中旬》2010年第10期螺旋传动,尤其是普通螺旋传动,以其结构简单、工作连续平稳、承载能力大、传动精度高等优点,广泛应用于各种机械和仪表中。
在《机械基础》教材中,螺旋传动也是重点讲授的内容之一。
一、普通螺旋传动的形式及其应用种类1.螺杆转动并且轴向移动,螺母固定(既不转动也不移动)如图1所示,台虎钳的转动副中,右旋螺杆1转动并且移动,螺母4与固定钳口3一体而不动。
2.螺杆转动并且不轴向移动,螺母轴向移动但不转动如图2所示,机床工作台移动机构的转动副中,左旋螺杆1只转动而不轴向移动,与工作台一体的螺母2只轴向移动但不转动。
3.螺母转动并且轴向移动,螺杆固定不动(既不转动也不移动)如图3所示,螺旋千斤顶的转动副中,螺母2在手柄3的作用下既转动又轴向移动,螺杆4则固定不动。
4.螺母转动,且不轴向移动;螺杆轴向移动,但不转动如图4所示,观察镜螺旋调整装置中,螺母3只转动而不轴向移动,与观察镜一体的螺杆2只轴向移动但不转动。
二、判断普通螺旋传动中移动件的移动方向现实中,正确判断普通螺旋传动中移动件的移动方向十分重要,要求学生准确掌握。
对于判断方法,不同教材有不同的叙述。
1.《机械基础》(第三版)叙述方法中国劳动社会保障出版社出版的全国中等职业技术学校机械类专业通用教材《机械基础》(第三版)(以下简称中职版),叙述的方法如下:(1)右旋螺纹用右手,左旋螺纹用左手。
手握空拳,四指指向与螺杆(或螺母)回转方向相同,大拇指竖直。
(2)若螺杆(或螺母)回转并移动,螺母(或螺杆)不动,则大拇指指向即为螺杆(或螺母)的移动方向。
(3)若螺杆(或螺母)回转,螺母(或螺杆)移动,则大拇指指向的相反方向即为螺母(或螺杆)的移动方向。
2.《机械基础》(2005年8月第1版)叙述方法中国劳动社会保障出版社出版的高等职业技术学校机械设计制造类专业教材《机械基础》(2005年8月第1版)(以下简称高职版),以上述图1为例是这样叙述的:(1)首先判断螺纹的旋向。
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小结：
一、普通螺旋传动
1、直线运动方向
判定法则： （1）左右手法则 （2）自转自移——同向 一转一移——反向
2、直线运动距离
L NPh
二、差动螺旋传动
1、移动距离计算
L N Ph1 Ph 2
（1）两处螺纹旋向相反时，公式中用“+”号 （2）两处螺纹旋向相同时，公式中用“-”号 2、移动方向判定 （1） L>0,同向 （2）L<0,反向
§2-2 螺旋传动的应用形式
复习
螺旋传动：
1.什么是螺旋传动：
螺旋传动是利用螺旋副来传递运动和（或） 动力的一种机械传动。
2.常用的螺旋传动：
普通螺旋传动 差动螺旋传动 滚珠螺旋传动
普通螺旋传动
一、应用形式
有四种应用形式：
1、螺母固定不动，螺杆回转并作直线运动（台虎钳） 2、螺杆固定不动，螺母回转并作直线运动（螺旋千斤顶）
解（1）移动距离
L NPh =2*5=10mm
（2）移动方向 螺纹右旋，用右手判断活动钳口向右移动。
例2：如图所示是应用微调镗刀上的差动螺旋传动实例。
螺杆1在I和II两处均为右旋螺纹，刀套3固定在镗杆2上， 镗刀4在刀套中不能回转，只能移动，当螺杆回转时，可 使镗刀得到微量移动，设固定螺母螺纹（刀套）的导程 Ph1=1.5mm，活动螺母（镗刀）的导程Ph2=1.25mm， 则螺杆按图示方向回转1转时镗刀移动距离是多少，移动 方向如何？
解
（1）螺纹左旋，用左手判定螺杆向左移动。
（2）因为两处螺纹旋向相同，则镗刀的移动距离
180 L=N（Ph1-Ph2）= *（2-1.4）=0.2mm 360
（3）计算结果为正值，镗刀的移动方向与螺杆移动方向 相反，即向左移动了0.2mm。
思考题
若例题3中，如果手轮刻线圆周分度100等 份，手轮回转一格，螺杆移动多少距离？
解 （1）螺纹右旋，用右手判定螺杆向右移动。
（2）因为两处螺纹旋向相同，则镗刀的移动距离 L=N（Ph1-Ph2）=1*（1.5-1.25）=0.25mm （3）计算结果为正值，镗刀的移动方向与螺杆移 动方向相反，即向右移动了0.25mm。
例3：如图所示为一种差动螺旋微调机构。手轮4
与螺杆3固定连接，螺杆与机架1的内螺纹组成一 螺旋副，导程为Phl=2mm，螺杆以内螺纹与移动 螺杆2组成另一螺旋副，导程为Ph2=1.4mm，移 动螺杆在机架内只能沿导向键左右移动而不能转 动。设两螺旋副均为左旋，则如图示方向回转手 轮180°时，移动螺杆的实际位移量 ？移动方向？
L NPh
N——回转圈数
Ph——螺纹导程
差动螺旋传动
定义：
由两个螺旋副组成的使活动的螺母 与螺杆产生差动（即不一致）的螺旋传动称 为差动螺旋传动。
一、移动距离计算
计算公式：
L N Ph1 Ph 2
（1）当两处螺纹旋向相反时，公式中用“+”号 （2）当两处螺纹旋向相同时，公式中用“-”号
二、移动方向判定
1、当公式中L的计算结果是正值时，活动 螺母实际移动方向与螺杆方向相同。 2、当公式中L的计算结果是负值时，活动 螺母实际移动方向与螺杆方向相反。
课堂练习：
例1：如图所示，在台虎钳的螺旋机构中，若已知螺
杆为单线右旋螺纹，螺距5mm，当螺杆按图示方向 回转2周时，活动钳口的移动距离是多少？向哪个方 向移动？
分析 点
螺旋副中，一构件固定，另一构件既转又移
自转自移
3、螺杆回转，螺母作直线运动（机床工作台移动机构） 4、螺母回转，螺杆作直线运动（观察镜调整装置）
分析 特点
螺旋副中，一构件回转，另一构件作直线运动
一转一移
二、直线运动方向
判定法则： 1、左右手法则 2、自转自移——同向 一转一移——反向
三、直线运动距离
作业：
习题册第2章计算题2、3