第九章(螺旋传动)案例
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机械基础____螺旋传动__教学PPT教案
2、缺点 1）、磨擦磨损大， 2）、效率较低
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五、螺旋传动的特点
1）、传动比大 传动比大，从而可
用较小的转矩得到较大 的轴向推力
常用于起重，夹紧 等
第22页/共68页
起重
五、螺旋传动的特点
2）、精度较高 能够准确地调整直
线运动的距离和位置。 常用于精密机械和
测量仪器，特别适用于 一些机构的微细调节。
第47页/共68页
一、普通螺旋传动
3．普通螺旋传动直线移动距离的计算
L = NPh
L ——螺杆（螺母）移动距离，mm N —— 回转周数，r Ph —— 螺纹导程，mm
第48页/共6旋双线螺杆的螺距为8mm，若螺杆按图 示方向回转两周，螺母移动了多少距离？方向如何？
第11页/共68页
二、按螺旋线方向分类及其应用
分类：右旋螺纹 左旋螺纹
右旋螺纹
左旋螺纹
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二、按螺旋线方向分类及其应用
1、右旋螺纹： 1）、概念 右旋螺纹：顺时针方向旋入的螺纹 2）、应用：广泛
第13页/共68页
二、按螺旋线方向分类及其应用
1、左旋螺纹： 1）、概念 左旋螺纹：逆时针方向旋入的螺纹 2）、应用：仅用于有特殊要求的场合
移动方向。
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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。
第46页/共68页
一、普通螺旋传动
2）螺杆（螺母）回转，螺母（螺杆）移动 判定方法： 手握拳，四指指向与主动件螺杆（螺母）回转方向相 同，大拇指竖直，则大拇指指向的相反方向即为从动 件螺母（螺杆）的移动方向。
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五、螺旋传动的特点
1）、传动比大 传动比大，从而可
用较小的转矩得到较大 的轴向推力
常用于起重，夹紧 等
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起重
五、螺旋传动的特点
2）、精度较高 能够准确地调整直
线运动的距离和位置。 常用于精密机械和
测量仪器，特别适用于 一些机构的微细调节。
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一、普通螺旋传动
3．普通螺旋传动直线移动距离的计算
L = NPh
L ——螺杆（螺母）移动距离，mm N —— 回转周数，r Ph —— 螺纹导程，mm
第48页/共6旋双线螺杆的螺距为8mm，若螺杆按图 示方向回转两周，螺母移动了多少距离？方向如何？
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二、按螺旋线方向分类及其应用
分类：右旋螺纹 左旋螺纹
右旋螺纹
左旋螺纹
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二、按螺旋线方向分类及其应用
1、右旋螺纹： 1）、概念 右旋螺纹：顺时针方向旋入的螺纹 2）、应用：广泛
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二、按螺旋线方向分类及其应用
1、左旋螺纹： 1）、概念 左旋螺纹：逆时针方向旋入的螺纹 2）、应用：仅用于有特殊要求的场合
移动方向。
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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。
第46页/共68页
一、普通螺旋传动
2）螺杆（螺母）回转，螺母（螺杆）移动 判定方法： 手握拳，四指指向与主动件螺杆（螺母）回转方向相 同，大拇指竖直，则大拇指指向的相反方向即为从动 件螺母（螺杆）的移动方向。
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
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螺旋传动1
一、螺旋传动的类型和运用
第九章 螺旋传动
2
则下降时效率
W2 W1
tg ( ) tg
.......... .......... ...( 2 )
3.自锁
由(1)、 (2)式,当 φ一定时,螺旋的效率η 是升 角λ 的函数,且正 、反行程不相等。 当正行程时,如 2 ,则η≤0，螺旋将自锁,因 正行程不应自锁,所以应该 2 ；
环返回装置，构成了一个滚珠循环通
道，滚珠从滚道的一端滚出后，
沿着循环通道返回另一端，重新进入滚道，从而构成
一闭合回路。
(一).滚珠螺旋传动的特点
滚珠螺旋传动除具有螺旋传动的一般特点(降速 传动比大及牵引力大)外，与滑动螺旋传动相比较，达90℅以上，约为滑动螺旋传动效率的 三倍。在伺服控制系统中采用滚动螺旋传动，不仅 提高传动效率，而且可以减小启动力矩、颤动及滞 后时间。
) 3
2
式中: [σ]——螺杆材料的许用应力 d1——小径 Fa——轴向载荷 T——扭矩 结论：小径d1越大，螺杆强度越高。
2.螺纹强度计算 剪切强度： F
a
Fa
A
dbn
弯曲强度：
h
max
M WZ
2 dnb 6
Fa
2
3 hF a
S为导程
则上升时效率
W2 W1 tg tg ( ) .......... .......... ....( 1)
2.在驱动力Fa作用下下降 W F S F d tg 输入功 输出功 W 2 M 2 F
1 a a 2
2 t
d2
a
tg ( )
螺旋传动类型及应用 ppt课件
2020/11/24
双 螺 母
39
7、垫圈
垫圈是螺纹连接中不可缺少的附 件，放置在螺母和被连接件之间， 起保护支撑表面等作用。平垫圈 按加工精度不同，分为A级和C级 两种。斜垫圈只用于倾斜的支撑 面上。
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40
三、螺纹连接的预紧控制
1、扳手：拧紧或旋松螺钉、螺母等的工具。 2、分类
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29
2、双头螺柱连接
特点：螺柱的两端均有螺纹。连接时， 把螺纹较短的一端拧紧在被连接件的螺 孔内，靠螺纹尾端的过盈而紧定，然后 放上第二个被连接的零件，最后套上垫 圈再拧上螺母，将零件连接成一体。拆 卸时只需拧下螺母，螺柱扔留在螺纹孔 内，故螺纹不易损坏。
应用：使用广泛
2020/11/24
右旋螺纹，反之，为左旋螺纹。 ③螺纹轴线垂直判别法 将螺纹轴线垂直于水平位置放置，螺旋线右边高则为右旋，左边高则为
左旋。
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10
左旋
右旋
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11
（3）按螺旋线的线数分类：
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12
（4）按螺纹线形成的表面分类：
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13
车外螺纹
①.呆扳手:一端或两端制有固定尺寸的开口 ，用以拧转一 定尺寸的螺母或螺栓。
②.梅花扳手:两端具有带六角孔或十二角孔的工作端，适 用于工作空间狭小，不能使用普通扳手的场合。
③.两用扳手:一端与单头呆扳手相同，另一端与梅花扳手 相同，两端拧转相同规格的螺栓或螺母。
④.活扳手:开口宽度可在一定尺寸范围内进行调节,能拧转 不同规格的螺栓或螺母。
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一、普通螺旋传动
双 螺 母
39
7、垫圈
垫圈是螺纹连接中不可缺少的附 件，放置在螺母和被连接件之间， 起保护支撑表面等作用。平垫圈 按加工精度不同，分为A级和C级 两种。斜垫圈只用于倾斜的支撑 面上。
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三、螺纹连接的预紧控制
1、扳手：拧紧或旋松螺钉、螺母等的工具。 2、分类
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2、双头螺柱连接
特点：螺柱的两端均有螺纹。连接时， 把螺纹较短的一端拧紧在被连接件的螺 孔内，靠螺纹尾端的过盈而紧定，然后 放上第二个被连接的零件，最后套上垫 圈再拧上螺母，将零件连接成一体。拆 卸时只需拧下螺母，螺柱扔留在螺纹孔 内，故螺纹不易损坏。
应用：使用广泛
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右旋螺纹，反之，为左旋螺纹。 ③螺纹轴线垂直判别法 将螺纹轴线垂直于水平位置放置，螺旋线右边高则为右旋，左边高则为
左旋。
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左旋
右旋
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（3）按螺旋线的线数分类：
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（4）按螺纹线形成的表面分类：
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车外螺纹
①.呆扳手:一端或两端制有固定尺寸的开口 ，用以拧转一 定尺寸的螺母或螺栓。
②.梅花扳手:两端具有带六角孔或十二角孔的工作端，适 用于工作空间狭小，不能使用普通扳手的场合。
③.两用扳手:一端与单头呆扳手相同，另一端与梅花扳手 相同，两端拧转相同规格的螺栓或螺母。
④.活扳手:开口宽度可在一定尺寸范围内进行调节,能拧转 不同规格的螺栓或螺母。
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一、普通螺旋传动
螺旋传动课件
度、螺距、螺旋线头数和螺母高度等。
在一般情况下，这些参数可参照同类机
构用类比的方法确定。但对于重要传动进行必
要的校核计算。
（五）螺纹公差
管理学院 李先锋
第三节 滚珠螺旋传动
滚珠螺旋传动是在螺杆和螺母间放入适量的
滚珠，使滑动摩擦变为滚动摩擦的螺旋传动。滚珠
螺旋传动由螺杆、螺母、滚珠和滚珠循环返回装置
（三）螺旋副材料的确定
螺杆和螺母的材料应根据用途、精度等级
及热处理要求等条件选定。对材料总的要求是具
有良好的耐磨性和易于加工。为了减小磨损，螺
杆和螺母最好选用不同的材料，同时，应使螺杆
的硬度高于螺母的硬度，以保护价格较贵和对传
动精度影响较大的螺杆。
管理学院 李先锋
（四）主要参数的确定
螺旋传动的主要参数有：螺杆直径和长
2）传动精度高； 3）具有传动的可逆性，但不能自锁，用于垂直升
降传动时，需附加制动装置； 4）制造工艺复杂，成本较高，但使用寿命长，维
护简单。
管理学院 李先锋
二、滚珠螺旋传动的结构型式与类型
按用途和制造工艺不同，滚珠螺旋传动
的结构型式有多种，它们的主要区别在于螺纹
滚道法向截形、滚珠循环方式、消除轴向间隙
螺旋传动知识培训
管理学院 李先锋
螺旋传动的概它是利用螺杆与螺母的相对运动，将旋转运动
变为直线运动。
其运动关系为
l Ph 2
管理学院 李先锋
螺旋传动按其在精密机械中的作用，可分为：
① 调整螺旋 ② 传力螺旋 ③ 传导螺旋
管理学院 李先锋
（1）调整螺旋
的调整预紧的方法等三方面。
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。
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3.螺旋副的传动效率 W1--有用功
W2--输入功
tan
tan
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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
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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。
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GB/T 5796. 1-2005 基本牙型
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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
第九章螺旋传动
第一节 概 述
一、螺纹
1、螺纹的种类 螺纹的形成
根据平面图形的形状分为：
三角形螺纹（普通螺纹M） 矩形螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹 半圆形螺纹
根据螺旋线绕行方向分为：
右旋螺纹
左旋螺纹（车床溜板箱、煤气罐开关、
自行车中轴）
根据螺旋线数目分为：
单线螺纹 双线螺纹
多线螺纹
螺纹有外螺纹与内螺纹之分，它们共同组成螺旋副
机床进给机构
测微目镜
（2）传力螺旋传动
它以传递动力为主，要求以 较小的转矩产生较大的轴向推力， 用以克服工件阻力，如螺旋压力 机、螺旋千斤顶等。这种传力螺 旋主要是承受很大的轴向力，一 般为间歇性工作，每次的工作时 间较短，工作速度也不高，通常 具有自锁能力。传力螺旋传动承 受的载荷较大，因此要有足够的 强度。
（1）螺母固定，螺杆转动并移动
螺旋起重器
这种传动型式的螺母本身起着支承作用，螺杆 不需另加轴承，从而简化了结构，消除了螺杆与轴 承之间可能产生的轴向窜动，利于提高传动精度。
缺点是所占轴向尺寸较大（为螺杆行程的两倍 加上螺母高度），刚性较差。因此仅适用于行程短 （＜25mm）的情况。
测微目镜
螺距——相邻两牙上在中径线 上对应点之间的轴向距离。
导程——同一螺旋线上的相邻 两牙在中径线上对应两点之间
的轴向距离。 Ph=nP
升角——中径d2的圆柱上，螺旋线的切线与垂直于
螺纹轴线的平面间的夹角。
牙型角——通过螺纹轴线的截面内、螺纹牙型相邻 两侧边的夹角。
二、螺旋传动的型式
螺旋传动是精密机械中常用的一种传动形式， 它是利用螺杆与螺母的相对运动，将旋转运动变为 直线运动，其运动关系为：
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。
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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。
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 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。
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
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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
3）其它
l ( Ph1 Ph 2 ) 2
图9-4
第二节 滑动螺旋传动
第 九 ㈠ 滑动螺旋传动的主要失效形式 章 螺 旋 ㈡ 滑动螺旋传动的计算内容 传 Fa P 动 耐磨性计算 p
三、滑动螺旋传动的计算
螺纹磨损，螺杆变形，螺杆或螺纹牙的断裂。
刚度计算
稳定性计算
d 2 hH
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 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 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
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。
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
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。
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 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。
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
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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
3）其它
l ( Ph1 Ph 2 ) 2
图9-4
第二节 滑动螺旋传动
第 九 ㈠ 滑动螺旋传动的主要失效形式 章 螺 旋 ㈡ 滑动螺旋传动的计算内容 传 Fa P 动 耐磨性计算 p
三、滑动螺旋传动的计算
螺纹磨损，螺杆变形，螺杆或螺纹牙的断裂。
刚度计算
稳定性计算
d 2 hH
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 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 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
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。
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