螺旋传动
螺旋传动原理

螺旋传动原理
螺旋传动原理是一种以螺杆和螺母为主要工作机构的传动方式。
其基本原理是利用螺旋线与螺脚的啮合作用传递力矩和运动。
螺杆通过转动带动螺母沿着自己的轴向移动,从而实现转动力的传递。
在螺旋传动中,螺杆被视为主动件,承担着提供转动力的任务。
螺母则被视为被动件,负责将螺旋运动转化为直线运动。
螺杆和螺母之间存在着一定的摩擦力,这使得螺旋传动具有一定的自锁特性,即当螺杆停止转动时,螺母会立即停止移动。
螺旋传动在工程实践中广泛应用于各种场合,具有传动效率高、传动稳定性好、容量大等优点。
它常被用于需要大力矩传递和精准位置控制的场合,如机械工业、汽车制造、航空航天等领域。
螺旋传动的工作原理可以用以下步骤来描述:
1. 当螺杆转动时,螺旋线与螺脚之间的啮合作用会引起螺母沿着自身轴向移动。
2. 螺旋线的螺距越大,螺杆每转动一周,螺母的移动距离就越大,传递的力矩也就越大。
3. 螺旋杆的旋转速度和方向决定了螺母的移动速度和方向。
4. 当螺杆停止转动时,螺母也会停止移动,利用螺旋传动的自锁特性可防止机械系统的意外运动。
总之,螺旋传动原理以螺杆和螺母为主要工作机构,通过螺旋
线与螺脚的啮合作用,将转动力传递为直线运动。
其自锁特性和高效率的传动方式使得其在工程应用中得到广泛采用。
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
螺旋传动

Fcr
480
1 0.00022
π
d12 4
(16-11)
(3)对于Q275当<40,优质碳素钢<60时,不必校核螺杆的
稳定性。
式中,E为螺杆材料弹性模量,钢E = 2.07×104(MPa); Ia为螺杆危险截面轴惯性矩;为螺杆长度系数,见表16-4; l为螺杆计算长度。
若上式计算不满足螺杆稳定条件,应适当增大螺杆小径。 除上述计算外,对于高精度的螺旋传动,应进行螺杆的刚度计 算;对于高速旋转的螺旋还应校核其临界转速。
传力螺旋:
螺旋传动的应用和分类
所谓传力螺旋是指以传递力为主螺旋传动。如图
16-1a的千斤顶、图16-1b的压力机。这种螺旋主要承 受很大的轴向力,一般为间歇工作,每次工作时间较 短,工作速度也不高,并具有自锁能力。
传导螺旋:
以传递运动为主,并要求有较高的传动精度,有 时也承受较大的轴向力的螺旋为传导螺旋。如图161c的金属切削机床的进给螺旋。传导螺旋常在较长的 时间内连续工作,工作速度较高。
旋副材料硬度,滚动螺旋的寿命Lh(h)为
Lh
10 6 60n
Ca KFKH
Fa
3
(16-13)
式中,KF为载荷系数,见表16-6;KH为硬度影响系
数,见表16-7。
滚动螺旋传动
对于滚动螺旋的寿命要求可参照表16-8,基本额
定动载荷Ca值可参考有关手册或工厂样本。
2.滚动螺旋静载荷计算
滚动螺旋传动
16-4
滚动螺旋传动
2.结构类型及特点 根据螺纹滚道截面形状和滚动体在滚道中的循环
方式对滚动螺旋进行分类。 (1)螺纹滚道法向截面形状有矩形、单圆弧和双圆弧
螺旋传动概述

螺旋传动概述一说到传动,大家脑袋里就浮现出那些老旧的机器、复杂的齿轮,想着它们像怪兽一样转来转去,声音嘈杂、振动十足。
螺旋传动就像是齿轮家族中的一个“温柔”小成员,它不仅能精准地传递动力,还能让这些机械“听话”地完成任务,省心省力。
我们今天就来聊聊这个有点神秘的螺旋传动,看看它到底有多酷。
什么是螺旋传动呢?其实这东西就像是一对“螺旋形”的齿轮,你可以想象它们好像两条“搅拌的手臂”紧紧地抓住了彼此,一旦开始运作,就像是给机械上了发条,嗡嗡地转起来。
螺旋传动的齿形不像传统的直齿轮那样是直线,而是有点倾斜,好像把齿轮切成了螺旋状,带点儿“旋转”气息。
这种结构的好处可大着呢!螺旋齿轮在运作时,齿面接触得更平稳,摩擦力小,所以它比直齿轮要安静得多,工作起来几乎听不见声音。
就像你晚上睡觉时,外面有台机器在运行,如果是直齿轮那种“咔哒咔哒”的声音,那肯定睡不着;但如果是螺旋齿轮,嘘,几乎没什么声音,安静得像夜空中的一颗星星。
再说,螺旋传动不仅安静,它的效率也特别高。
因为它的齿面接触得更广,力量传递得又平稳又迅速。
你想想,齿轮转动就像是赛跑,直齿轮跑得快,但速度一快就容易摔倒。
而螺旋齿轮像是跑得稳稳当当,一步一个脚印,不容易翻车。
所以,很多高端的机械设备都喜欢用螺旋传动,它能够在高负荷下依然保持平稳运行,不容易损坏。
螺旋传动还能起到“分担”作用。
因为它的齿轮是倾斜的,所以它的每个齿面都不会瞬间全力工作,而是一个接着一个,逐渐传递力量,就像你和朋友一起搬重物,大家轮流来,负担不会那么重。
这样一来,整个传动系统就不会因为超负荷的压力而出现“崩溃”的情况。
这个“温柔”但强大的特性,正是螺旋传动在工业中广泛应用的原因。
但是,当然了,没有完美的东西。
螺旋传动也有点“小毛病”。
比如说,由于它的齿轮是倾斜的,制造起来就比直齿轮要麻烦些,而且价格也稍微贵一点。
毕竟,要做出这种精确的螺旋齿形,得靠一套很精密的设备,工艺要求也更高,难度不小。
螺旋传动

s=(lA-lB)φ /(2π)
s=(lA+lB)φ /(2π)
按照螺纹副的摩擦性质分类 滑动螺旋 滚动螺旋 静压螺旋
(a)滑动螺旋
滑动螺旋 滑动螺旋结构简单,易于制造,传力大,易于自 锁,所以应用最广泛,但其缺点是摩擦阻力大,传动 效率低(一般为30%~40%),磨损快,传动精度。
滚动螺旋传动 滚动螺旋传动具有传动效率高、启动力矩小、传 动灵敏平稳、工作寿命长等优点。 缺点是结构复杂,制造要求高,特别是长螺杆更 难保证热处理及磨削工艺质量,刚性和抗振性较差。 多用于高精度、高效率的机构,在机床、汽车、 航空、航天及武器等制造业中应用颇广。
ψ<ρV
ψ —螺杆中径升角
arctan np / d 2
n—螺杆的头数; P—螺杆的螺距; ρV —螺杆的当量摩擦角;
V arctan v
μV —螺杆的当量摩擦系数
人生一定要努力,努力是人生的一种精神
状态。与其要求自己一定要成为一个什么样的
人物,获得什么样的成就,不如磨练自己做一
根据用途的螺旋传动分类
传力螺旋 传导螺旋 调整螺旋
FN T F T (c)进给机构
FN (a)千斤顶
(b)压力机
6.1.1 传力螺旋 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。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。
6.3.4 螺杆的稳定性计算
螺杆失稳:
★长径比大的受压螺杆, ★所受的轴向力F大于某一临界值Fc 在过大压力作用下,细长螺杆突然发生侧向弯 曲的现象。
稳定性校核公式:
Fc Sc [S ] F
机械基础第二章螺旋传动

序 准备知识
3)矩形螺纹
牙型角为0º ,适于作传动螺纹。
序 准备知识
4)锯齿型螺纹 两侧牙型角分别为3º 和30º 的一侧用来承受 ,3º 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。
三角形螺纹
(用于联接) ◇按牙形分
普通螺纹 管螺纹
粗牙
细牙 圆柱管螺纹
圆锥管螺纹
2
序 准备知识
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。
序 准备知识
2)梯形螺纹 牙型角为30º ,是应用最为广泛的传动螺纹。
v nP h
式中
v ──螺杆(或螺母)的移动速度,
mm/min; n ──转速,r/min。
三、差动螺旋传动
1.差动螺旋传动原理
2.差动螺旋传动的移动距离和方向的确定 (1) 螺杆上两螺纹旋向相同时,活动螺母移动距离减 小。当机架上固定螺母的导程大于活动螺母的导程时,活 动螺母移动方向与螺杆移动方向相同;当机架上固定螺母 的导程小于活动螺母的导程时,活动螺母移动方向与螺杆 移动方向相反;当两螺纹的导程相等时,活动螺母不动 (移动距离为零)。 (2) 螺杆上两螺纹旋向相反时,活动螺母移动距离增 大。活动螺母移动方向与螺杆移动方向相同。 (3) 在判定差动螺旋传动中活动螺母的移动方向时, 应先确定螺杆的移动方向。
二、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是普通螺 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
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
螺旋传动-螺纹的代号标注

目录
• 螺旋传动概述 • 螺纹的种类与特点 • 螺纹的代号标注 • 螺纹的参数与计算 • 螺旋传动的优缺点
01 螺旋传动概述
螺旋传动的定义
01
螺旋传动是一种利用螺纹副相对 运动实现转换或传递运动的机构 ,广泛应用于各种机械设备中。
02
螺旋传动由螺杆、螺母和机架组 成,通过螺杆和螺母的旋转运动 实现直线运动或旋转运动。
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螺旋传动的原理
螺旋传动的原理基于螺纹副的相对运 动,通过螺杆和螺母的旋转运动实现 直线运动或旋转运动。
螺旋传动的传动比是螺杆和螺母的螺 纹升角之比,通过改变传动比可以调 节直线运动或旋转运动的位移和速度 。
螺旋传动的应用
螺旋传动广泛应用于各种机械设备中,如机床、减速器、泵、压缩机、搅拌机等 。
在机床中,螺旋传动常用于进给系统、主轴箱和刀架的调整;在减速器中,螺旋 传动常用于传递扭矩;在泵和压缩机中,螺旋传动常用于改变气体或液体的压力 和流量。
定义
管螺纹是指用于管道连接 和密封的螺纹,其牙型为 圆锥形。
代号标注
管螺纹的代号标注由字母 "G"和公称直径组成,例如 G1表示公称直径为1英寸 的管螺纹。
应用
管螺纹广泛应用于管道连 接和密封,如水管、气管、 油管等。
梯形螺纹
定义
梯形螺纹是指牙型为梯形的螺纹, 其牙型角为30°。
代号标注
梯形螺纹的代号标注由字母"Tr"和 公称直径组成,例如Tr16表示公称 直径为16毫米的梯形螺纹。
03 螺纹的代号标注
普通螺纹的标注
01
02
03
04
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复习
Tr40×10(P5)-6g
一、普通螺旋传动的类型 一、普通螺旋传动的类型
闸门
一、普通螺旋传动的类型 一、普通螺旋传动的类型
生活中还有哪些常见的螺旋传动
千分尺
螺旋压力机
插齿机刀架传动结构 螺杆固定不动, 螺母回转并作直线 运动
机床滑板移动机构
螺母固定不动,螺杆回转并作直线运动
螺杆回转,螺 母作直线运动
二、普通螺旋传动直线运动方向判定
螺母(螺杆)的旋转方向(转向)
活动钳口移动的方向是什么?
螺旋 传动
螺纹的螺旋方向(旋向)
右旋
螺母(螺杆)直线运动方向
工作台移动的方向是什么?
右旋
二、普通螺旋传动直线运动方向判定
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(螺母)回转方向相同,大拇指竖直。 2、若螺杆(或螺母)固定不动,螺母(或螺杆)回转并作直线移动,则大拇指指向即为螺母(或螺杆)直线 移动方向。 3、若螺杆(或螺母)回转,螺母(或螺杆)作直线移动,则大拇指指向与螺母(或螺杆)直线移动方向相 反。
四、普通螺旋传动的计算
例题:如图所示车床刀架进给结构,1为螺母,2为丝杠,3为机架,问: (1)若丝杠回转5圈,车刀移动距离为多少? (2)若丝杠转速为0.5r/min,车刀移动速度为多少? (3)若丝杠回转方向向下,车刀移动方向如何?
解 (1)导程Ph =12mm,丝杠回转5圈,螺母(车刀) 移动距离为:L=NPh=5×12=60(mm) (2)车刀(螺母)移动速度为: v=nPh=0.5×12=6(mm/min) (3)螺母(车刀)向左移动。
右旋
右旋
二、普通螺旋传动直线运动方向判定
已知螺母为右旋螺纹,若螺杆向上转动,则螺母移动方向?
左图为相对位移螺旋机构,1为螺杆,2、4为两螺母, 螺母和螺杆的方向如图,则螺母2、4的旋向分别是?
二、普通螺旋传动直线运动方向判定
螺杆的旋向为左旋,移动方向为什么?
四、普通螺旋传动的计算
1.直线移动距离
L=NPh
2.直线移动速度
v=nPh
四、普通螺旋传动的计算
例题:在图示的普通螺旋传动机构中,螺纹的导程为5mm,若螺杆分别转0.5圈、10圈 和90°时,螺母移动的距离分别为多少?如螺杆的转速为10 r/mm,螺母移动的速度为多少?
解:当螺杆转0.5圈时, L =N×S=0.5×5=2.5 mm 当螺杆转10圈时, L =N×S=10×5=50 mm 当螺杆转90° 时, L =N×S=1/4×5=1.25 mm 当螺杆的转速为10 r/min时, v=n×S=10×5=50 mm/min
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 观察思考: 1.普通螺旋副是以_____接触的低副,其运动属于_____运动形式。
2.螺旋传动运动形式: 主动件的回转运动
从动件的直线运动
一、普通螺旋传动的类型 一、普通螺旋传动的类型
构件
运动
回 转
直线 移动
1、螺母固定不动, 螺杆回转并作直线 运动
螺 螺 母 杆
2、螺杆固定不动, 螺母回转并作直线 运动
3、螺杆回转,螺 母作直线运动
4、螺母回转,螺 杆作直线运动
一、普通螺旋传动的类型 一、普通螺旋传动的类型
一、普通螺旋传动的类型 一、普通螺旋传动的类型
压力试验机上观察镜
螺旋千斤顶
一、普通螺旋传动的类型 一、普通螺旋传动的类型
活络扳手 锯床的工件夹紧装置