第九章(螺旋传动)全解
合集下载
螺旋传动螺旋传动(共17张PPT)优秀
d2 → (螺纹规范) d、P
验算： u H 10 P
不满足，增大螺距。
有自锁性要求的螺旋传动，应校核自锁条件：
v
v arctcanofsarctafvn 第十三页，共17页。
三、滑动螺旋传动的设计计算
2．螺杆的强度计算
§5-9 螺旋传动
螺旋传动3
对于受力比较大的螺杆，需根据第四 强度实际求出危险截面的计算应力：
ca232d 41 2
F2（ 34T)2[]
d1
式中，F为螺杆所受的轴向压力〔或拉力〕， T 为螺杆所受的扭矩，
TFtan(v） d22
第十四页，共17页。
三、滑动螺旋传动的设计计算
3．螺母螺牙的强度计算 螺牙上的平均压力为：F/u
其危险截面 a – a 的剪切强度 条件和弯曲强度条件分别为：
F [] Dbu
螺杆转动，螺母挪动 常见运动方式 螺母固定，螺杆转动并挪动
差动螺旋传动
按用途分类
传力螺旋 传导螺旋 调整螺旋
第五页，共17页。
螺旋传动1
一、螺旋传动的类型和运用
§5-9 螺旋传动
螺杆 螺旋副 ——传送运动和动力传动，回转运动→直线运动 螺母
螺杆转动，螺母挪动 常见运动方式 螺母固定，螺杆转动并挪动
螺杆转动，螺母挪动 常见运动方式 螺母固定，螺杆转动并挪动
差动螺旋传动
第二页，共17页。
螺旋传动1
一、螺旋传动的类型和运用
§5-9 螺旋传动
螺杆 螺旋副 ——传送运动和动力传动，回转运动→直线运动 螺母
螺杆转动，螺母挪动 常见运动方式 螺母固定，螺杆转动并挪动
差动螺旋传动
第三页，共17页。
螺旋传动1
一、螺旋传动的类型和运用
普通螺旋传动课件
结构复杂，制造困难
滚动螺旋传动的结构较复杂，制造难度较大 。
静压螺旋传动
01
02
03
04
传动精度高
静压螺旋传动的螺母和丝杠之 间采用液体静压力平衡间隙，
因此传动精度较高。
耐磨性好
由于液体静压力平衡间隙，摩 擦小，因此耐磨性好。
传动效率高
静压螺旋传动由于摩擦损失较 小，因此传动效率较高。
结构复杂，成本高
可靠性保证的措施
选用高可靠性的零部件
01
选用高可靠性、高质量的零部件，确保各部件的可靠性和稳定
性。
进行严格的可靠性测试
02
在产品开发阶段进行全面的可靠性测试，包括环境适应性测试
、振动测试、冲击测试等，确保产品的可靠性。
实施可靠性工程技术
03
通过可靠性工程技术，对产品进行可靠性分析、评估和优化，
确保产品的可靠性。
螺旋传动主要用于传递运动和动力， 如旋转运动转换为直线运动、调整机 械位置、测量和控制位置等。
CHAPTER 02
螺旋传动的分类与特点
滑动螺旋传动
结构简单，制造容易
滑动螺旋传动主要由螺母和丝 杠组成，结构简单，制造容易
。
传动精度低
由于滑动螺旋传动的螺母和丝 杠之间存在间隙，因此传动精 度较低。
耐磨性差
3. 压力调整：静压螺旋 传动的液压压力应适当 调整，以适应不同的工 况需求。压力调整可通 过溢流阀、减压阀等液 压系统元件实现。压力 调整值应根据试验数据 进行优化。
间隙密封螺旋传动的设计
• 间隙密封螺旋传动是一种利用间隙实现密封的螺旋传动方式。其设计重点在于 确定适当的间隙大小和形状，以及选择合适的材料和加工工艺。
CHAPTER 04
滚动螺旋传动的结构较复杂，制造难度较大 。
静压螺旋传动
01
02
03
04
传动精度高
静压螺旋传动的螺母和丝杠之 间采用液体静压力平衡间隙，
因此传动精度较高。
耐磨性好
由于液体静压力平衡间隙，摩 擦小，因此耐磨性好。
传动效率高
静压螺旋传动由于摩擦损失较 小，因此传动效率较高。
结构复杂，成本高
可靠性保证的措施
选用高可靠性的零部件
01
选用高可靠性、高质量的零部件，确保各部件的可靠性和稳定
性。
进行严格的可靠性测试
02
在产品开发阶段进行全面的可靠性测试，包括环境适应性测试
、振动测试、冲击测试等，确保产品的可靠性。
实施可靠性工程技术
03
通过可靠性工程技术，对产品进行可靠性分析、评估和优化，
确保产品的可靠性。
螺旋传动主要用于传递运动和动力， 如旋转运动转换为直线运动、调整机 械位置、测量和控制位置等。
CHAPTER 02
螺旋传动的分类与特点
滑动螺旋传动
结构简单，制造容易
滑动螺旋传动主要由螺母和丝 杠组成，结构简单，制造容易
。
传动精度低
由于滑动螺旋传动的螺母和丝 杠之间存在间隙，因此传动精 度较低。
耐磨性差
3. 压力调整：静压螺旋 传动的液压压力应适当 调整，以适应不同的工 况需求。压力调整可通 过溢流阀、减压阀等液 压系统元件实现。压力 调整值应根据试验数据 进行优化。
间隙密封螺旋传动的设计
• 间隙密封螺旋传动是一种利用间隙实现密封的螺旋传动方式。其设计重点在于 确定适当的间隙大小和形状，以及选择合适的材料和加工工艺。
CHAPTER 04
第九章(螺旋传动)案例
第九章
螺旋传动
第 九 章 螺 旋 传 动
参考文献
张策主编，《机械原理与机械设计》（下 册），机械工业出版社，2004 濮良贵主编，《机械设计》，高等教育出 版社，2006 其他机械设计的相关书籍
第 九 章 螺 旋 传 动
一、螺纹的形成 二、螺纹的种类 1. 三角形螺纹（ 2＝60 ） 2. 梯形螺纹（ 2＝30 ） 3. 矩形螺纹 左旋、右旋螺纹 单头、多头螺纹
按螺旋传动在精密机械中的作用分为 1）示数螺旋 精度高，空回小。 2）传力螺旋 强度高 3）一般螺旋传动 仅传递运动，无特殊要求。 按其接触面间摩擦的性质分为 1）滑动螺旋传动 2）滚动螺旋传动。 3）静压螺旋传动。
第二节 滑动螺旋传动
第 九 章 螺 旋 传 动
一、滑动螺旋传动的特点： 1）降速传动比大。
2）具有增力作用。
3）传动平稳，无噪音。
4）能自锁。
5）效率低，磨损快。
第二节 滑动螺旋传动
第 九 章 螺 旋 传 动
二、滑动螺旋传动的形式
1）螺母固定，螺杆旋转并移动。 螺母轴向固定但旋转，螺杆轴向移动。 2）螺杆固定，螺母旋转并移动。 螺杆轴向固定但旋转，螺母移动。
螺杆移动，轴向空间＝2倍工作行程＋螺母厚度 螺母移动，轴向空间＝工作行程＋螺母厚度 差动螺旋
螺杆成本高，对精度影响大，故螺杆硬，螺母软。
螺 如：Q235、Y40Mn、45、50、 65Mn、40Cr、 旋 传 9Mn2V、38CrMoAlA、GCr15等。 动
螺杆：强度高、耐磨性好、工艺性好。
螺母：耐磨性、减摩性好。如：铸铁、青铜
㈣ 主要参数的确定 包括：螺杆直径和长度、牙型、螺距、头数、螺 母厚度等。 一般传动－类比法，重要传动－计算法。
螺旋传动
第 九 章 螺 旋 传 动
参考文献
张策主编，《机械原理与机械设计》（下 册），机械工业出版社，2004 濮良贵主编，《机械设计》，高等教育出 版社，2006 其他机械设计的相关书籍
第 九 章 螺 旋 传 动
一、螺纹的形成 二、螺纹的种类 1. 三角形螺纹（ 2＝60 ） 2. 梯形螺纹（ 2＝30 ） 3. 矩形螺纹 左旋、右旋螺纹 单头、多头螺纹
按螺旋传动在精密机械中的作用分为 1）示数螺旋 精度高，空回小。 2）传力螺旋 强度高 3）一般螺旋传动 仅传递运动，无特殊要求。 按其接触面间摩擦的性质分为 1）滑动螺旋传动 2）滚动螺旋传动。 3）静压螺旋传动。
第二节 滑动螺旋传动
第 九 章 螺 旋 传 动
一、滑动螺旋传动的特点： 1）降速传动比大。
2）具有增力作用。
3）传动平稳，无噪音。
4）能自锁。
5）效率低，磨损快。
第二节 滑动螺旋传动
第 九 章 螺 旋 传 动
二、滑动螺旋传动的形式
1）螺母固定，螺杆旋转并移动。 螺母轴向固定但旋转，螺杆轴向移动。 2）螺杆固定，螺母旋转并移动。 螺杆轴向固定但旋转，螺母移动。
螺杆移动，轴向空间＝2倍工作行程＋螺母厚度 螺母移动，轴向空间＝工作行程＋螺母厚度 差动螺旋
螺杆成本高，对精度影响大，故螺杆硬，螺母软。
螺 如：Q235、Y40Mn、45、50、 65Mn、40Cr、 旋 传 9Mn2V、38CrMoAlA、GCr15等。 动
螺杆：强度高、耐磨性好、工艺性好。
螺母：耐磨性、减摩性好。如：铸铁、青铜
㈣ 主要参数的确定 包括：螺杆直径和长度、牙型、螺距、头数、螺 母厚度等。 一般传动－类比法，重要传动－计算法。
螺旋传动
螺纹的主要参数
更新、补
充、删减
内容
无
课外作业
习题册课后习题
教学后记
授课主要内容或板书设计
§2-1螺纹的种类和应用
一、按螺纹牙型分类及应用
二、按螺旋线方向分类及应用
三、按螺旋线的线数分类及应用
四、按螺旋线形成的表面分类
§2-2普通螺纹的主要参数
1、大径2、中径3、小径4、螺纹升角
5、牙型角6、牙型高度7、螺距8、导程
课堂练习
螺纹的种类和应用
普通螺纹的主要参数
练习册
教案（首页）
编号：YJSD/JWC-17-10
编制：徐建琴审核：张德芳批准：史岳雷
课题序号
7
授课班级
授课课时
2
授课形式
新授
授课章节
名称
§2-3螺纹的代号标注
教模
1、掌握普通螺纹的代号与标记
2、掌握普通螺纹与梯形螺纹的代号与标记
螺纹的标记
螺纹的标记
无
习题册课后习题
2、非螺纹密封的管螺纹的标记
螺纹特征代号＋尺寸代号＋公差等级代号
注意点：螺纹特征代号；外螺纹分A、B级；左旋时加LH；内外螺纹装配在一起时内外螺纹用斜线分开
例：内螺纹：
A级外螺纹
左旋B级外螺纹
（1）普通螺纹的代号与标记
（2）管螺纹的标记
（3）梯形螺纹的标记
主要讲述了各种螺纹的标记。其中对管螺纹和梯形螺纹的标记应特别注意。
二、梯形螺纹的代号与标记：
1、梯形螺纹代号
单线螺纹：Tｒ40×7表示公称直径为40ｍｍ螺距为7ｍｍ的梯形螺纹
多线左旋螺纹：Tｒ40×14（ｐ7）LH
2、梯形螺纹标记：公差带代号只标注中径公差带：旋合长度分N、L两组；内外螺纹公差带代号用斜线分开。
更新、补
充、删减
内容
无
课外作业
习题册课后习题
教学后记
授课主要内容或板书设计
§2-1螺纹的种类和应用
一、按螺纹牙型分类及应用
二、按螺旋线方向分类及应用
三、按螺旋线的线数分类及应用
四、按螺旋线形成的表面分类
§2-2普通螺纹的主要参数
1、大径2、中径3、小径4、螺纹升角
5、牙型角6、牙型高度7、螺距8、导程
课堂练习
螺纹的种类和应用
普通螺纹的主要参数
练习册
教案（首页）
编号：YJSD/JWC-17-10
编制：徐建琴审核：张德芳批准：史岳雷
课题序号
7
授课班级
授课课时
2
授课形式
新授
授课章节
名称
§2-3螺纹的代号标注
教模
1、掌握普通螺纹的代号与标记
2、掌握普通螺纹与梯形螺纹的代号与标记
螺纹的标记
螺纹的标记
无
习题册课后习题
2、非螺纹密封的管螺纹的标记
螺纹特征代号＋尺寸代号＋公差等级代号
注意点：螺纹特征代号；外螺纹分A、B级；左旋时加LH；内外螺纹装配在一起时内外螺纹用斜线分开
例：内螺纹：
A级外螺纹
左旋B级外螺纹
（1）普通螺纹的代号与标记
（2）管螺纹的标记
（3）梯形螺纹的标记
主要讲述了各种螺纹的标记。其中对管螺纹和梯形螺纹的标记应特别注意。
二、梯形螺纹的代号与标记：
1、梯形螺纹代号
单线螺纹：Tｒ40×7表示公称直径为40ｍｍ螺距为7ｍｍ的梯形螺纹
多线左旋螺纹：Tｒ40×14（ｐ7）LH
2、梯形螺纹标记：公差带代号只标注中径公差带：旋合长度分N、L两组；内外螺纹公差带代号用斜线分开。
螺纹连接及螺旋传动PPT课件
Ff
FQX FQY
ψ FQ
螺旋副的自锁条件：螺旋升角小于或等于接 触表面的摩擦角。
第31页/共92页
3.螺旋副的传动效率 W1--有用功
W2--输入功
tan
tan
第32页/共92页
二、非矩形螺纹
非矩形螺纹是指牙型斜角不等于0°的三角形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹。
Q
N/2
❖反力 ❖摩擦力 ❖当量摩擦角
第26页/共92页
锯齿形螺纹的标注
锯齿形螺纹的标注格式： 牙型代号 B、尺寸规格、导程（螺距）或螺距、旋向--公差带代号--旋合长度代 号。 单线螺纹仅标注螺距； 右旋螺纹不标注旋向。 [例]B40X14（P7）LH-8c-L 表示公称直径尺寸为40mm, 导程为14mm ， 螺距为7mm的双线左旋锯齿形螺纹（外螺纹）， 公差带代号为8e，L为长旋合长度。
第22页/共92页
GB/T 5796. 1-2005 基本牙型
第23页/共92页
梯形螺纹的标注
梯形螺纹的标注格式： 螺纹代号 --螺纹公差带代号--螺纹旋合长度代号。
梯形螺纹的螺纹代号由牙型代号和尺寸规格组成，若为右旋可 不标注，若为左旋，用“ -LH”来注明。单线梯形螺纹用“尺寸 规格X螺距”来表示，多线梯形螺纹用“尺寸规格X导程（P螺 距）”来表示。梯形螺纹公差带代号只标注中径公差带代号； 按尺寸和螺距的大小分为中等旋合长度（N）和长旋合长度 （L）。当旋合长度为N组时，不标注；当旋合长度为L组时，用 代号“-L”标注，旋合长度根据需要，可标写旋合长度数值。 [例]Tr40X7-7H 表示公称直径尺寸为40mm, 螺距为7mm的单线 右旋梯形螺纹（内螺纹），中径公差带为7H，中等旋合长度。 [例]Tr40X14（P7）LH-8e-L 表示公称直径尺寸为40mm, 导程为 14mm ，螺距为7mm的双线左旋梯形螺纹（外螺纹），中径公 差带为8e，长等旋合长度
FQX FQY
ψ FQ
螺旋副的自锁条件：螺旋升角小于或等于接 触表面的摩擦角。
第31页/共92页
3.螺旋副的传动效率 W1--有用功
W2--输入功
tan
tan
第32页/共92页
二、非矩形螺纹
非矩形螺纹是指牙型斜角不等于0°的三角形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹。
Q
N/2
❖反力 ❖摩擦力 ❖当量摩擦角
第26页/共92页
锯齿形螺纹的标注
锯齿形螺纹的标注格式： 牙型代号 B、尺寸规格、导程（螺距）或螺距、旋向--公差带代号--旋合长度代 号。 单线螺纹仅标注螺距； 右旋螺纹不标注旋向。 [例]B40X14（P7）LH-8c-L 表示公称直径尺寸为40mm, 导程为14mm ， 螺距为7mm的双线左旋锯齿形螺纹（外螺纹）， 公差带代号为8e，L为长旋合长度。
第22页/共92页
GB/T 5796. 1-2005 基本牙型
第23页/共92页
梯形螺纹的标注
梯形螺纹的标注格式： 螺纹代号 --螺纹公差带代号--螺纹旋合长度代号。
梯形螺纹的螺纹代号由牙型代号和尺寸规格组成，若为右旋可 不标注，若为左旋，用“ -LH”来注明。单线梯形螺纹用“尺寸 规格X螺距”来表示，多线梯形螺纹用“尺寸规格X导程（P螺 距）”来表示。梯形螺纹公差带代号只标注中径公差带代号； 按尺寸和螺距的大小分为中等旋合长度（N）和长旋合长度 （L）。当旋合长度为N组时，不标注；当旋合长度为L组时，用 代号“-L”标注，旋合长度根据需要，可标写旋合长度数值。 [例]Tr40X7-7H 表示公称直径尺寸为40mm, 螺距为7mm的单线 右旋梯形螺纹（内螺纹），中径公差带为7H，中等旋合长度。 [例]Tr40X14（P7）LH-8e-L 表示公称直径尺寸为40mm, 导程为 14mm ，螺距为7mm的双线左旋梯形螺纹（外螺纹），中径公 差带为8e，长等旋合长度
螺旋传动介绍
π Db 2 Z
b
6Fl
滑动螺旋传动
16-3
滑动螺旋传动
b 0.75P ，P为螺距；l为弯曲力臂，P为螺距；l为弯曲力 螺纹， D D2 l [ ] 为许用切应力（MPa），见表 臂， 2 ，D2为螺纹中径； 16-3；[ b ] 为许用弯曲应力（MPa），见表16-3.。
3．螺杆的强度计算 螺杆工作时承受轴向拉力（或压力）F和转矩T的联合作 用，根据第四强度理论求出其危险截面的当量应力，强度条件 为 v 2 3 2
4F π d 2 1
2
T 3 0.2d 3 1
2
≤[ ]
(16-7)
螺旋传动介绍
第一节 螺旋传动的应用和分类
第二节 滑动螺旋传动
第三节滚动螺旋传动
第一节 螺旋传动的应用和分类
螺旋传动的应用和分类
学习要求：
对螺旋传动的类型及应用有一个概括的了解。
螺旋传动是利用螺纹副来传递运动和动力的，其
主要功能是将回转运动变为直线运动，同时传递动 力。 螺旋传动按其用途可以分为以下三类： ⒈ 传力螺旋 ⒉ 导螺旋传 ⒊ 调整螺旋
4．受压螺杆的稳定性计算 对于长径比大的受压螺杆，当轴向压力超过某一临界值 时，螺杆就会突然发生侧向弯曲而失稳，故需验算其稳定性， 螺杆稳定性条件为
S sc
Fcr F ≥Ss
(16-8)
式中，Scs为螺杆稳定性计算安全因数；Ss为螺杆稳定性安 全因数，Ss = 2.5～4；F为作用于螺杆上的轴向载荷；Fcr为螺
A π d 2 hZ π d 2 hH
滑动螺旋传动
16-2
滑动螺旋传动
式中，A为螺纹的承压面积；F为作用于螺杆的轴向力；d2 为螺纹的中径；P为螺距；h为螺纹的工作高度；Z为旋合圈 数， Z H / P ；H为螺母高度；[p]为许用压力，见表16-2。 式(16-1)用于校核计算。为了导出设计计算式，令 = H /d2， 代入式（16-1），整理后可得：
b
6Fl
滑动螺旋传动
16-3
滑动螺旋传动
b 0.75P ，P为螺距；l为弯曲力臂，P为螺距；l为弯曲力 螺纹， D D2 l [ ] 为许用切应力（MPa），见表 臂， 2 ，D2为螺纹中径； 16-3；[ b ] 为许用弯曲应力（MPa），见表16-3.。
3．螺杆的强度计算 螺杆工作时承受轴向拉力（或压力）F和转矩T的联合作 用，根据第四强度理论求出其危险截面的当量应力，强度条件 为 v 2 3 2
4F π d 2 1
2
T 3 0.2d 3 1
2
≤[ ]
(16-7)
螺旋传动介绍
第一节 螺旋传动的应用和分类
第二节 滑动螺旋传动
第三节滚动螺旋传动
第一节 螺旋传动的应用和分类
螺旋传动的应用和分类
学习要求：
对螺旋传动的类型及应用有一个概括的了解。
螺旋传动是利用螺纹副来传递运动和动力的，其
主要功能是将回转运动变为直线运动，同时传递动 力。 螺旋传动按其用途可以分为以下三类： ⒈ 传力螺旋 ⒉ 导螺旋传 ⒊ 调整螺旋
4．受压螺杆的稳定性计算 对于长径比大的受压螺杆，当轴向压力超过某一临界值 时，螺杆就会突然发生侧向弯曲而失稳，故需验算其稳定性， 螺杆稳定性条件为
S sc
Fcr F ≥Ss
(16-8)
式中，Scs为螺杆稳定性计算安全因数；Ss为螺杆稳定性安 全因数，Ss = 2.5～4；F为作用于螺杆上的轴向载荷；Fcr为螺
A π d 2 hZ π d 2 hH
滑动螺旋传动
16-2
滑动螺旋传动
式中，A为螺纹的承压面积；F为作用于螺杆的轴向力；d2 为螺纹的中径；P为螺距；h为螺纹的工作高度；Z为旋合圈 数， Z H / P ；H为螺母高度；[p]为许用压力，见表16-2。 式(16-1)用于校核计算。为了导出设计计算式，令 = H /d2， 代入式（16-1），整理后可得：
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。
第九章--螺旋传动1
第三节 滚珠螺旋传动
构成：丝杆、螺母、滚珠和滚珠循环返回装置等四个部分
中径尺寸变动量旳公差 中径跳动公差
3．牙型半角误差
当螺纹各牙间牙型角有差 别，会引起螺距变化，从 而影响传动精度
牙型角在螺纹全长上变化 不大（一次装刀切削）， 对传动精度影响小
（二）螺杆轴向窜动误差 螺杆轴肩端面与轴承止推面不垂直，有α1、α2旳偏差
螺杆转动时，最大轴向窜动误差：
max D tan min
旋合长度分长、中、短三种，表9－6 一般按中档长度考虑，
② 将不同旳公差等级（即公差带大小）和基本偏差（即 公差带位置）组合，可得最终公差带。
例7H，8g（H7，g8——1998国标）
④ 螺纹公差带旳选用，表9-8 6级公差——基本级 *公差带——优先选择
H/h配合——最小间隙为零，多采用此配合 G/h，H/g——确保间隙，合用于要求迅速装卸旳螺纹
螺杆转动，螺母也转动，成果螺母实现差 动移动，即螺杆转Δn周，则螺母移距大 小为Ph±ΔPh，Ph-导程，正号表达两构 件转向相同，则移距为两者移距之和，负 号表达两构件转向相反，则移距为两者移 距之差，该机构构造简朴，可实现微动和 迅速移动。
两个螺母一种移动，一种固定。 当螺杆转动时，移动螺母可实现 迅速或慢速移动，即螺杆转一周， 移动螺母移动Ph1±Ph2（Ph1、 Ph2为两螺旋旳导程，旋向相同 步为正，螺母迅速移动，反之， 螺母慢速移动。）
如L/d1>25，受压螺杆应进行稳定性验算 3．为防止周期误差应选用单头螺纹,传动精度高。
4．小转角大位移旳情况用多头螺纹。
（五）螺纹公差
公差等级 公差带大小
基本偏差 公差带位置
公差带 旋合长度
螺纹精度
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第 九 章
螺 旋 传 动
螺纹基本参数 大径 d― 螺纹的最大直径，公称直径（螺纹的规 格）。 小径d1―螺纹的最小直径，强度计算时常作为螺杆 危险剖面的计算直径。 中径d2―螺纹轴向剖面内牙厚与牙间相等处的一假 想圆柱面直径，近似等于螺纹平均直径 。螺纹受 力分析时以中径为准，也是确定螺纹几何参数和 配合性质的直径。 螺距P―螺纹相邻两个牙上对应点间的轴向距离。 升距Ph―同一根螺旋线上相邻两个牙上对应点间的 轴向距离。 升角 ―螺旋线展开后中径处与垂直于轴线平面的 夹角。 牙型角 2― 螺纹轴向剖面内螺纹牙型两侧边的夹
六、消除螺旋传动空回的方法
图9-2
第二节 滑动螺旋传动
第 ㈡ 九 ⑴ 章
利用调整螺母 径向调整法
利用不同结构，使螺母产生径向收缩，以减小传 螺 旋 动副间隙。
传 动
图9-13
第二节 滑动螺旋传动
第 九 章 螺 旋 传 动
⑵ 轴向调整法
利用双螺母轴向预紧消除传动副间隙。
Hale Waihona Puke 图9-15 图9-14⑶ 塑料螺母
第二节 滑动螺旋传动
第 直径10mm，螺距1.5mm，中径顶径公差带为6H的 九 内螺纹：M10－6H 章
直径10mm，螺距1mm， 中径顶径公差带为6g的 螺 旋 外螺纹：M10×1－6g
传 动
例：M20 X 2 左－6H/5g6g－S 旋合长度 外螺纹顶径公差带 外螺纹中径公差带
螺 纹 副
一、滚珠螺旋传动的特点： 除螺旋传动的一般特点外，尚有如下特点： 1）传动效率高，启动力矩小。 2）传动精度高。
3）具有传动的可逆性，不能自锁。
4）寿命长，维护简单。 5）制造工艺复杂，成本高。
第 九 章 螺 旋 传 动
第 九 章 螺 旋 传 动
第三节 滚珠螺旋传动
第 九 章 螺 旋 传 动
二、滚珠螺旋传动的结构与类型 ㈠
第二节 滑动螺旋传动
第 九 章 螺 旋 传 动
小结： ⒈ 人为强迫螺母（或螺母的螺纹）变形，形 成非标准、与螺杆自适应螺纹，达到消除间隙， 从而消除空回的目的。 ⒉ 以上结构表明，在无间隙的条件下，螺母 精度不影响螺旋传动精度。
第三节 滚珠螺旋传动
第 九 章 螺 旋 传 动
滚珠螺旋传动
螺杆、螺母、滚珠、滚珠循环返回装置
第 九 章 螺 旋 三头螺纹（图中仅画出两条） 传 动
第 九 章 螺 旋 传 动
1）三角形螺纹（普通螺 纹） 牙型角为60º ，可 以分为粗牙和细牙，粗 牙用于一般联接；与粗 牙螺纹相比，细牙由于 在相同公称直径时，螺 距小，螺纹深度浅，导 程和升角也小，自锁性 能好，宜用于薄壁零件 和微调装置。
第二节 滑动螺旋传动
第 九 章 螺 旋 传 动
㈤ 螺旋副零件与滑板联结结构的确定
⑴ 刚性联接结构
结构简单，联结刚度大，多用于受力较大的传动 中。螺旋副位移方向与滑板运动方向间易发生干涉。
图9-6
第二节 滑动螺旋传动
第 ㈤ 螺旋副零件与滑板联结结构的确定 九 章 ⑵ 弹性联接结构 螺 旋 传 动
适用于受力较小的精密螺旋传动。
第 九 章 螺 旋 传 动
第 九 章 螺 旋 传 动
第二节 滑动螺旋传动 ㈥ 螺纹公差 第 《普通螺纹 公差》（GB/T 197－2003） 九 章 普通螺纹的公差制结构
螺 旋 传 动
公差等级 基本偏差 公差带大小 公差带 公差带位置 旋合长度 螺纹精度
中径 和螺纹同轴的假想圆柱体，该圆柱的母线通 过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。 单一中径 和螺纹同轴的假想圆柱体，该圆柱的母 线通过牙型上沟槽宽度等于基本螺距一半的地方。 作用中径 在规定的旋合长度内正好包络实际螺纹 的一个假想螺纹的中径。
1 2 l l x l 1 cos 2l sin l 2 2 lt lwt ㈣ 温度误差
2
第二节 滑动螺旋传动
第 九 章 螺 旋 传 动
提高精度的方法 螺距误差校正装置
y R tan x
图9-11
第二节 滑动螺旋传动
第 空回－螺杆旋转方向改变，在螺杆转动某一角度 九 章 后，螺母才产生反向运动。原因是螺杆、螺母传动 螺 副存在间隙。 旋 传 动 ㈠ 利用单向作用力
p
强度计算
驱动力矩、效率和自锁计算（有时）
arctan
Ph
d 2
第二节 滑动螺旋传动
第 四、滑动螺旋传动的设计原则 九 ㈠ 传动形式的选择 章 螺 旋 ㈡ 螺纹类型的确定 传 动
参见前述滑动螺旋传动形式
示数螺旋传动
传力螺旋传动
第二节 滑动螺旋传动
第 九 章
㈢ 螺旋副材料的确定
第一节 概述
第 九 章 螺 旋 传 动
螺旋传动：利用螺杆和螺母组成的螺旋副将 旋转运动变为直线运动的传动方式。 运动关系为：
Ph zP l 2 2
式中
l ——螺杆（或螺母）的位移。
——螺杆和螺母间的相对转角。
Ph —
— 螺纹导程
第一节 概述
第 九 章 螺 旋 传 动
螺旋传动分类
注意：螺母的螺距累积误差对传动精度没有影响。 它的单个螺距误差也只有当螺杆也有单个螺距误 差时才会引起传动误差。因此在精密螺旋传动中， 对螺杆的精度比对螺母的精度要求高一些。
第二节 滑动螺旋传动
第 ㈠ 螺纹参数误差 九 ⑵ 中径误差 章
螺旋副中，大径、小径并无相对接触，中径是配 螺 旋 合尺寸，因此要控制中径变动量。
章 螺 旋 传 动
螺母的行程误差和空回误差。 ㈡ 滚珠螺旋副的代号和标记方法
例： C D M 50 10 □－3－P 3 精度等级 类型（P或T） 负荷钢珠圈数 旋向，右旋省略 公称导程 公称直径 结构特征 预紧方式 循环方式
图9-23
图9-24
图9-25
2
Ph tan d2
第 九 章 螺 旋 传 动
1、在直径为d2的圆柱面上，绕以底边长为 d2的 直角三角形 ABC ，三角形的斜边 AB 在圆柱表面 上形成一条螺旋线。若将三角形、矩形和梯形的 平面图沿螺旋线移动，就形成各种类型的螺纹。 2、三角形螺纹－牙型角2＝60。牙根厚，强度 高，对中性能好。当量摩擦角大，易自锁。同一 公称直径分粗牙和细牙，粗牙用于一般联接，细 牙螺纹螺距小，升角小，自锁性能好，多用于薄 壁零件联接和测微装置； 梯形螺纹－牙型角 2 ＝ 30 ，牙根强度高，对 中性好，用剖分螺母可调整间隙，多用于传动和 传力螺旋； 矩形螺纹－牙型为正方形，牙型角为 0。传动 效率高，牙根强度低，加工困难，对中性差。常 用于力传动。
传 动 ⑶ 牙型半角误差
螺纹牙型半角可能偏 离标准值。但是，如果 采用一把刀，一次装卡， 牙型半角误差在螺纹全 长上一般变化不大。
图9-8
第二节 滑动螺旋传动
第 ㈡ 螺杆轴向窜动误差 九 章 max D tan min 螺 旋 传 动 ㈢ 图9-9
偏斜误差
1 l l 2 2
图9-10
2）具有增力作用。
3）传动平稳，无噪音。
4）能自锁。
5）效率低，磨损快。
第二节 滑动螺旋传动
第 九 章 螺 旋 传 动
二、滑动螺旋传动的形式
1）螺母固定，螺杆旋转并移动。 螺母轴向固定但旋转，螺杆轴向移动。 2）螺杆固定，螺母旋转并移动。 螺杆轴向固定但旋转，螺母移动。
螺杆移动，轴向空间＝2倍工作行程＋螺母厚度 螺母移动，轴向空间＝工作行程＋螺母厚度 差动螺旋
螺杆成本高，对精度影响大，故螺杆硬，螺母软。
螺 如：Q235、Y40Mn、45、50、 65Mn、40Cr、 旋 传 9Mn2V、38CrMoAlA、GCr15等。 动
螺杆：强度高、耐磨性好、工艺性好。
螺母：耐磨性、减摩性好。如：铸铁、青铜
㈣ 主要参数的确定 包括：螺杆直径和长度、牙型、螺距、头数、螺 母厚度等。 一般传动－类比法，重要传动－计算法。
图9-3
第二节 滑动螺旋传动
第 九 章 螺 旋 传 动
㈤ 螺旋副零件与滑板联结结构的确定 ⑶ 活动联接结构
彻底排除螺旋副与滑板运动方向间的干涉，需要 封闭力F。
图9-7 恢复力F（一般为弹簧力）使联接部分保持经常接触。当 滑板1的运动方向与螺杆2的轴线不平行时，通过螺杆端部 的球面与滑板在接触处自由滑动（图9-7a），或中间杆3自 由偏斜（图9-7b），可以避免螺旋副中产生过大的应力。
第 九 2）梯形螺纹 牙型角为30º ，是应用最为广泛的传动螺纹。 章 螺 旋 传 动
第 九 3）矩形螺纹 章 螺 旋 传 动
牙型角为0º ，适于作传动螺纹。
第 九 章 螺 旋 传 动
4）锯齿型螺纹 两侧牙型角分别为3º 和30º ，3 º 的一侧用来承受 载荷,可得到较高效率；30º 一侧用来增加牙根强 度,适用于单向受载的传动螺纹。
第九章
螺旋传动
第 九 章 螺 旋 传 动
参考文献
张策主编，《机械原理与机械设计》（下 册），机械工业出版社，2004 濮良贵主编，《机械设计》，高等教育出 版社，2006 其他机械设计的相关书籍
第 九 章 螺 旋 传 动
一、螺纹的形成 二、螺纹的种类 1. 三角形螺纹（ 2＝60 ） 2. 梯形螺纹（ 2＝30 ） 3. 矩形螺纹 左旋、右旋螺纹 单头、多头螺纹
内循环式 图9-18 图9-21 端盖式
外循环式
第三节 滚珠螺旋传动 ㈢ 消除轴向间隙的调整预紧方法 第 九 基本方式为采用双螺母，调整双螺母轴向距 章 离实现预紧，消除空回间隙。
螺 旋 传 动
图9-22
垫片调隙式