螺旋传动_914606503
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螺旋传动的应用形式
历史
螺旋传动起源于古代，最早被用于水井的提水和水车的驱动 。随着工业的发展，螺旋传动逐渐被广泛应用于各种机械传 动领域。
发展
随着科技的进步和工业的发展，螺旋传动的应用范围不断扩 大，其设计和制造技术也不断完善。现代的螺旋传动已经实 现了数字化、智能化和模块化，为各种机械传动提供了更加 高效、精确和可靠的动力传输方式。
命。
04
螺旋传动的维护与保养
日常维护
检查传动系统是否正常工作，包括检查螺旋轴、轴 承、密封件等部件是否正常。
保持传动系统清洁，防止杂物和污垢进入，影响正 常运转。
定期检查润滑系统，确保润滑油充足，润滑效果良 好。
定期保养
02
01
03
定期清洗传动系统，清除积累的污垢和杂物，保持清 洁。
检查螺旋轴、轴承等关键部件的磨损情况，如有需要 ，及时更换。
02
螺旋传动的应用领域
工业领域
减速机
螺旋传动在减速机中广泛应用，如行星减速机、摆 线针轮减速机等，用于实现高精度减速和定位。
输送设备
螺旋传动在输送设备中起到关键作用，如螺旋输送 机、斗式提升机等，用于物料输送和提升。
纺织机械
在纺织机械中，螺旋传动用于驱动罗拉、锭子等部 件，实现纤维的卷绕和拉伸。
03
螺旋传动的设计与优化
设计原则
确定传动比
根据工作需求，确定合适的传动比以满足系统的 运动要求。
确定螺旋副的几何参数
如螺旋直径、螺距、螺旋升角等，以优化传动的 性能。
选择合适的螺旋副材料
根据工作条件和载荷，选择耐磨、耐腐蚀、高强 度的材料。
考虑热处理和表面处理
根据工作条件，选择适当的热处理和表面处理方 法以提高螺旋副的耐磨性和耐腐蚀性。
螺旋传动通用课件
3
提高效率的方法
为了提高螺旋传动的效率，可以采取减小摩擦、 选择高效率的轴承和密封件、以及优化螺母和螺 杆的设计等措施。
螺旋自锁现象
自锁定义
01
螺旋自锁是指在某些情况下，螺旋机构无法通过输入力矩来克
服负载力矩，导致机构无法正常工作。
自锁条件
02
自锁的条件是负载力矩大于输入力矩，这通常发生在螺母和螺
润滑
按照规定使用适当的润 滑剂，保持螺旋传动的
良好润滑状态。
常见故障及排除方法
01
02
03
04
传动效率下降
可能是由于润滑不良或杂物堵 塞引起的，应检查润滑情况并
清理杂物。
噪音或振动
可能是由于轴承损坏或安装不 良引起的，应检查轴承状态并
重新安装。
轴向窜动
可能是由于螺母松动或轴承损 坏引起的，应紧固螺母并更换
杆之间的摩擦系数较大或机构中的间隙较大时。
自锁的危害
03
自锁不仅会导致机构无法正常工作，还可能引起机械振动和噪
声，甚至导致机械故障。
防止自锁的措施
减小摩擦
通过减小螺母和螺杆之间的摩擦系数，可以降低自锁的可能性。例 如，选择合适的润滑剂或表面处理方法。
消除间隙
在机构中消除间隙可以避免自锁的发生。例如，通过调整轴承或增 加预紧力来消除间隙。
螺旋传动的组成
螺旋传动通常由螺杆、螺 母和机架组成，其中螺杆 和螺母是主要的转动元件 。
螺旋传动的分类
根据工作原理的不同，螺 旋传动可以分为差动螺旋 传动和普通螺旋传动两类 。
螺旋传动的原理
差动螺旋传动原理
差动螺旋传动是指螺杆和螺母的轴线在空间交错一个角度， 当螺杆转动时，不仅螺杆上的螺旋面和螺母上的螺旋面相接 触，而且螺杆的右螺旋面和螺母的左螺旋面相接触，从而产 生相对运动。
螺旋传动
三、滑动螺旋传动的设计
1、传动型式的选择 根据螺旋传动的型式和特点，结合具体情况选择。 2、螺纹类型的确定 示数螺纹多采用三角形螺纹，传力螺旋传动多采用 梯形螺纹。 3、螺旋副材料的确定 耐磨性好，易于加工。 4、主要参数的确定 螺杆直径和长度、螺距、螺旋线头数、螺母高度。 5、螺纹公差的确定 6、螺旋副零件与滑板联接结构的确定 主要有刚性、弹性和活动联接结构。
螺旋传动按其螺旋副的摩擦性质不同，又可分为： 滑动螺旋 滚动螺旋 静压螺旋 特点： 滑动螺旋：结构简单，便于制造，易于自锁，摩擦阻 力大，传动效率低，磨损快，传动精度低。 滚动螺旋和静压螺旋：摩擦阻力小，传动效率高，结 构复杂，特别是静压螺旋还需要供油系统。只有在高精度 、高效率的重要传动中才宜采用。
二、滑动螺旋传动的计算
滑动螺旋传动的特点： 1、滑动螺旋传动的特点：
降速传动比大 具有增力作用 能自锁 效率低、磨损快
应用实例： 2、应用实例：
滑动螺旋传动的计算： 3、滑动螺旋传动的计算：
计算内容： 由于滑动螺旋传动的失效形式主要为螺纹磨损、螺杆 变形、螺纹牙断裂等，因此计算包括：耐磨性、刚度、稳定 性、强度，以及驱动力矩、传动效率和自锁等的计算。
第十章
螺旋传动
本章内容 1、螺旋传动的工作原理和主要类型 2、滑动螺旋传动的计算 3、滑动螺旋传动的设计 4、滚珠螺旋传动的特点、结构和主要类型 滚珠螺旋传动的特点、 5、静压螺旋传动简介
一、螺旋传动的工作原理 和主要类型
1、螺旋传动的工作原理： 螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动要求。 它主要用于将回转运动转变为直线运动，同时传递运动和动力。
2）滚珠循环方式 分内循环和外循环。
3）消除轴向间隙的调整预紧方法 垫片调隙、螺纹调隙、齿差调隙。
二、螺旋传动
2 滚动螺旋传动
用滚动体在螺纹工作面间实现滚动摩擦的螺旋传动， 又称滚珠丝杠传动. 又称滚珠丝杠传动.滚动体通常为滚珠，也有用滚子的。 滚动螺旋传动的摩擦系数、效率、磨损、寿命、抗爬行 性能、传动精度和轴向刚度等虽比静压螺旋传动稍差， 但远比滑动螺旋传动为好。滚动螺旋传动的效率一般在 90％以上。它不自锁，具有传动的可逆性；但结构复杂， 90％以上。它不自锁，具有传动的可逆性；但结构复杂， 制造精度要求高，抗冲击性能差。它已广泛地应用于机 床、飞机、船舶和汽车等要求高精度或高效率的场合。 滚动螺旋传动的结构型式，按滚珠循环方式分外循环和 内循环。外循环的导路为一导管, 内循环。外循环的导路为一导管,将螺母中几圈滚珠联成 一个封闭循环。内循环用反向器，一个螺母上通常有2 一个封闭循环。内循环用反向器，一个螺母上通常有2～ 4个反向器，将螺母中滚珠分别联成2～4个封闭循环，每 个反向器，将螺母中滚珠分别联成2 圈滚珠只在本圈内运动。外循环的螺母加工方便，但径 向尺寸较大。为提高传动精度和轴向刚度，除采用滚珠 与螺纹选配外，常用各种调整方法以实现预紧。 在JB/T3162-1991中，将滚动螺旋传动称为滚珠丝 JB/T3162-1991中，将滚动螺旋传动称为滚珠丝 杆副。该标准规定，滚珠丝杆副分为定位滚珠丝杆副 （称P类）和传动滚珠丝杆副（称T （称P类）和传动滚珠丝杆副（称T类）。前者是通过旋 转角度和导程控制轴向位移量的滚珠丝杆副，后者是与 旋转角度无关用于传递动力的滚珠丝杆副。
第二章 螺旋传动
定义： 定义：
由螺杆和旋合螺母组成的机械传动。 螺旋传动(screw drive)，利用螺杆和螺母的啮合来传 螺旋传动(screw drive)，利用螺杆和螺母的啮合来传 递动力和运动的机械传动。主要用于将旋转运动转换 成直线运动，将转矩转换成推力。
螺旋传动类型及应用
你或许见过或用过普通 车床、台虎钳、千分尺和 活络扳手，其中就应用了 螺旋传动。
2-1认识连接螺纹
千分尺
一、螺旋传动的定义：
利用螺旋副来传递运动（或）动力的一种机 械传动，可以方便地把主动件的回转运动转变 为从动件的直线运动。
顶拔器 活络扳手
二、按螺纹牙型的分类：
螺纹就是在圆柱或圆锥表面上，沿着螺旋线所形成的 具有相同剖面的连续凸起。
Ph:螺纹导程，mm.
二、差动螺旋传动：
1、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。
三、滚动螺旋传动
滚珠螺旋传动的特点：
螺栓连接 由螺栓和螺母 形成的一种可拆 连接。主要用于 被连接件不太厚， 便于穿孔，且需 经常拆卸的场合。 其结构简单，装拆 方便，连接可靠， 生产率高， 成本低廉。
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
扭力扳手适用于对扭矩大小有明确地规定的装四螺纹连接的防松方法1利用摩擦力防松双螺母弹簧垫圈双螺母2直接锁住槽型螺母和开口销止动垫圈圆螺母和止退垫圈3破坏螺纹副运动关系冲点和点焊胶合23螺纹传动的应用形式螺旋传动具有结构简单工作连续平稳承载能力强传动精度高等优点广泛应用于各种机械和仪器中
螺旋传动
螺旋传动
6、圆螺母
圆螺母常与止推垫圈配用，装配时 将垫圈内舌插入轴上的槽内，而将 垫圈的外舌嵌入圆螺母的槽内，螺 母即被锁紧。常用于滚动轴承的轴 向固定。
止退 垫圈
2-1认识连接螺纹
千分尺
一、螺旋传动的定义：
利用螺旋副来传递运动（或）动力的一种机 械传动，可以方便地把主动件的回转运动转变 为从动件的直线运动。
顶拔器 活络扳手
二、按螺纹牙型的分类：
螺纹就是在圆柱或圆锥表面上，沿着螺旋线所形成的 具有相同剖面的连续凸起。
Ph:螺纹导程，mm.
二、差动螺旋传动：
1、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。
三、滚动螺旋传动
滚珠螺旋传动的特点：
螺栓连接 由螺栓和螺母 形成的一种可拆 连接。主要用于 被连接件不太厚， 便于穿孔，且需 经常拆卸的场合。 其结构简单，装拆 方便，连接可靠， 生产率高， 成本低廉。
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
扭力扳手适用于对扭矩大小有明确地规定的装四螺纹连接的防松方法1利用摩擦力防松双螺母弹簧垫圈双螺母2直接锁住槽型螺母和开口销止动垫圈圆螺母和止退垫圈3破坏螺纹副运动关系冲点和点焊胶合23螺纹传动的应用形式螺旋传动具有结构简单工作连续平稳承载能力强传动精度高等优点广泛应用于各种机械和仪器中
螺旋传动
螺旋传动
6、圆螺母
圆螺母常与止推垫圈配用，装配时 将垫圈内舌插入轴上的槽内，而将 垫圈的外舌嵌入圆螺母的槽内，螺 母即被锁紧。常用于滚动轴承的轴 向固定。
止退 垫圈
螺旋式蜗杆蜗条传动机构[发明专利]
![螺旋式蜗杆蜗条传动机构[发明专利]](https://uimg.taocdn.com/a7f4beeb844769eae109ed0a.webp)
专利名称：螺旋式蜗杆蜗条传动机构专利类型：发明专利
发明人：申广友,申广香
申请号：CN200710023170.1
申请日：20070607
公开号：CN101096991A
公开日：
20080102
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种螺旋式蜗杆蜗条传动机构，它包括工作台、蜗条、壳体、基座、蜗杆、蝶形弹簧、轴、联轴节和电机。
所述壳体内蓄有润滑油，且用螺钉和销钉与基座固定连接，壳体内置轴上套装的两只蜗杆之间设有蝶形弹簧，蜗杆和蝶形弹簧在轴上的轴向位置浮动，蝶形弹簧自动调节蜗杆与蜗条的啮合间隙。
轴右端通过联轴节与电机连接。
蜗条为多节定尺长条状构件。
蜗条光平面朝上与工作台底面贴合且用螺栓和销钉固定连接，朝下有螺旋齿的一面与蜗杆啮合。
本发明蜗杆与蜗条全面啮合，多齿同时啮合齿间载荷分布均匀，齿面单位载荷小，齿面受损可能性少。
螺旋式传动平稳、精度高，无噪声、振动，特别适合作传递大功率低速重载的传动机构。
申请人：姜堰市山河机械厂
地址：225503 江苏省姜堰市蒋垛镇盐大村
国籍：CN
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一种无轴螺旋输送机[发明专利]
专利名称：一种无轴螺旋输送机
专利类型：发明专利
发明人：谭宏伟,黄文静,王海涛,吴华峰申请号：CN201610118646.9
申请日：20160302
公开号：CN107150884A
公开日：
20170912
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种无轴螺旋输送机，主要由机壳、机盖和无轴螺旋体组成，机盖安装在机壳上，在机壳底部安装有一个底面为弧面的下衬板，无轴螺旋体安置在下衬板上，它还包括安装在机壳内的上衬板，上衬板的一面为弧面，上衬板的弧面朝向下衬板的弧面，由上衬板和下衬板的弧面在机壳内围成一个圆形的通道，无轴螺旋体位于该通道内，在上衬板与机盖之间安装有多根弹簧，在下衬板两端的瓦面上分别安置有一个气垫，上衬板两端的瓦面抵靠在气垫上，在气垫的一端设有一个紧固部，紧固部固定连接在机壳上，本发明可以在输送粉料或者糊状物料的过程减少因挤压力过大对无轴螺旋体叶片的损伤。
申请人：宜都中起重工机械有限公司
地址：443300 湖北省宜昌市宜都市陆城工业园区11号
国籍：CN
代理机构：宜昌市三峡专利事务所
代理人：成钢
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剪切强度条件： F zπDb H 旋合圈数z P
2.6 螺旋传动设计
2.6.3 滑动螺旋传动的工作能力设计 2.强度计算 2）螺母螺纹牙的强度
M 弯曲强度条件： b b W
M
F D D2 z 2
πDb 2 W 6 3F ( D D2 ) b b 2 πDb z
4.表面粗糙度 零件图上要标注所有表面的粗糙度， 粗糙度数值的选用应与使用功能和加工工艺方法相对应， 在不影响使用功能的情况下应尽量选择较大的粗糙度值， 可将使用最多的粗糙度值标注在图的右上角，加“其余”，
5.专项公差要求
5.专项公差要求
螺纹类别
普通螺纹 小螺纹
标准编号
特征 标注示例 代号 GB/T197M M10-5g6g-S 1981 M20×2LH-6H GB/T15054.4- S S0．8 4H5 1994 S1．2 LH5h3
防转机构
螺杆作旋转运动，螺母作直线往复运动。这种运动形式占用空间较 小，常用在需要移螺杆两端需要设置轴承，引导螺杆作旋转运动，限 防转机构 制螺杆的直线运动自由度。螺母与机架之间需要设置导轨，引导螺 母作直线运动，限制螺母的转动自由度。结构复杂。
2.6 螺旋传动设计
2.6 螺旋传动设计
2.6.3 滑动螺旋传动的工作能力设计 2.强度计算 2）螺母螺纹牙的强度
3F ( D D2 ) b b 2 πDb z b:螺纹牙根部厚度； 梯形螺纹b =0.65P； 矩形螺纹b =0.5P； 30锯齿形螺纹b=0.75P； P为螺纹螺距。
2.6 螺旋传动设计
2.尺寸标注 零件图需要标注完备的尺寸（不重、不缺）， 配合尺寸要标注公称尺寸和极限偏差， 零件图上不得有封闭的尺寸链， 应标注可检验的尺寸，不应标注必须通过计算确定的尺寸， 大部分尺寸应集中标注在最能反映零件特征的视图中， 圆形尺寸标在非圆 视图上，
3.几何公差 几何公差限制几何要素的形状与相对位置关系，如圆柱表面的截 面是否圆，轴线是否直，两圆柱面轴线是否一致，轴线与端面是 否垂直等，
提高螺旋传动精度的技术措施 1.消除间隙，减小回程误差
2.6 螺旋传动设计
提高螺旋传动精度的技术措施 1.消除间隙，减小回程误差 2.附加运动，补偿螺距误差
理论传动比
2.6 螺旋传动设计
提高螺旋传动精度的技术措施 1.消除间隙，减小回程误差 2.附加运动，补偿螺距误差
实际传动比
2.6 螺旋传动设计
d2
螺杆
2( 2) 1 1
FP πh p
F d 2 0.8 [ p ]
对矩形螺纹和梯形螺纹h=0.5P
螺母
对30锯齿形螺纹h=0.75P d 2 0.65 F [ p ]
2.6 螺旋传动设计
2.6.3 滑动螺旋传动的工作能力设计 2.强度计算 1）螺杆的强度
ca
提高螺旋传动精度的技术措施 1.消除间隙，减小回程误差 2.附加运动，补偿螺距误差
传动误差曲线
2.6 螺旋传动设计
提高螺旋传动精度的技术措施 1.消除间隙，减小回程误差 2.附加运动，补偿螺距误差
校正曲线
2.6 螺旋传动设计
提高螺旋传动精度的技术措施 1.消除间隙，减小回程误差 2.附加运动，补偿螺距误差
螺旋传动的类型 按运动方式分类
防转机构
防转机构
螺杆固定，螺母转动并移动。结构简单，占用空间小。钻床高度调 整，显微镜高度调整机构就是这中运动形式的应用。 这种方式操作不方便，既不利于产生较大的轴向力，也不利于产生 较高的运动精度。
2.6 螺旋传动设计
螺旋传动的类型 按运动方式分类
防转机构
防转机构
A
A
应用AUTOCAD软件， 按1:1比例，精确绘图, 表达装配结构。 设计中要考虑： 1.功能实现的可能性 和可靠性； 2.加工、装配、操作 的可能性和可靠性； 3.经济性
A
A
完整的装配图应包括的内容
装配图中包括的内容：
1.图形表达装配结构； 2.尺寸标注表达尺寸和配合； 3.技术要求表达结构要求中的非几何信息； 4.零件序号标注 5.图框、标题栏、 明细表。
螺杆
2( 2) 1 1
螺母
4F T 3 2 3 πd1 0.2d1
2
2
T F
d2 tan( v ) 2 v arctan f v fv f cos
2
2.6 螺旋传动设计
2.6.3 滑动螺旋传动的工作能力设计 2.强度计算 2）螺母螺纹牙的强度
校正尺
A
A
大作业：设计螺旋千斤顶， 并绘制装配图和螺母零件图。 最大起升重量Fmax， 最大起升距离hmax ， 根据最大起升重量选择材料 和螺纹尺寸，要求满足耐磨 性条件、强度条件、稳定性 条件和自锁条件。 确定全部结构形式和尺寸， 绘制装配图和螺母零件图。 本周大作业在第八周课前交。 计算部分交书面作业， 绘图部分交电子版(不打印)。
2.6.2 滑动螺旋副的受力、失效分析及常用材料
A
主要失效形式:
A
螺纹磨损
螺纹破坏
螺杆破坏
螺杆失稳
2.6 螺旋传动设计
2.6.2 滑动螺旋副的受力、失效分析及常用材料
材料牌号 Q235,Q275 45,50 螺 杆 40Cr,65Mn 热处理 不热处理 正火，调质 淬火或调质 使用条件 受力不大，转速低的次要传动或调节螺旋 受力较大，转速低的传动或传力螺旋 重载、转速较高的重要传动
A
学号 起重量 最大升距 尾数 Fmax (kN) hmax (mm)
1,6
A
30 40 50 60 80
180 200 300 260 300
2,7 3,8 4,9 5,0
作业内容要求
1.设计计算 包括螺旋传动的材料选择，螺纹牙 型的选择，工作能力计算和自锁性 计算，其它结构的工作能力计算； （螺母许用挤压应力 [σ p] ≈1.5 [σ b] ） 地面承压能力计算，确定下支承面 尺寸；(木材许用挤压应力[σ p] =3MPa) 人手的操作能力计算，确定手柄的 直径和长度；（人手最大操作力≈200N） 2.装配图设计 3.零件图设计 思考题 1.怎样设计可以省力， 2.怎样设计可以节省操作空间
装配图中要求标注： 1.重要的配合尺寸； 2.轮廓尺寸，包括总高度、总宽度和总长度； 3.特性尺寸，起升高度、手柄长度； 4.安装尺寸，与其它结构相连接部分的尺寸。
软件包括图框、标题栏、 明细表、表面粗糙度、 几何公差、零件序号等 标注工具。 提供尺寸公差、几何公 差、螺纹参数等查询功 能。
零件图应包括的内容
2.6 螺旋传动设计
螺旋传动的应用 2.传导螺旋 为获得精确的轴向位移
2.6 螺旋传动设计
螺旋传动的应用 2.传导螺旋 为获得精确的轴向位移
2.6 螺旋传动设计
螺旋传动的应用 3.调整螺旋 调节零件的相对位置
镗刀差动螺旋微调结构
正、反螺旋快速调整结构
左螺旋 右螺旋
2.6 螺旋传动设计
2.6 螺旋传动设计
2.6.3 滑动螺旋传动的工作能力设计 2.强度计算 4）自锁性能校核
自锁条件： v S f arctan v arctan πd 2 cos 2
2.6 螺旋传动设计
2.6.4 滑动螺旋传动设计计算的一般步骤
对存在多种可能失效形式的零件进行工作能力 设计时，首先确定主要失效形式（发生失效可能性 最大的失效形式），设计中首先根据主要失效形式 所确定的工作能力条件确定零件的主要参数，然后 逐项检验根据其他失效形式所确定的工作能力条件 是否满足。 滑动螺旋传动的主要失效形式是磨损。
A
导路
螺母
钢球
A
螺杆
反向器
滚动螺旋 滑动螺旋
进油
节 流 器
Fr
节 回油 流 器
油腔
h1
h2
B
C
p1
Fa
A
螺旋面
p2
静压螺旋
2.6 螺旋传动设计
2.6.1 螺纹的主要参数（自学）
2.6 螺旋传动设计
2.6.2 滑动螺旋副的受力、失效分析及常用材料
A
螺旋副的载荷: 轴向力
A
螺纹力矩 支承面力矩
2.6 螺旋传动设计
2.6.3 滑动螺旋传动的工作能力设计 2.强度计算 3）受压螺杆的稳定性计算
A
A
Fcr Sc S F Fcr : 螺杆的临界载荷 （参见表2－41 ）
2.6 螺旋传动设计
2.6.3 滑动螺旋传动的工作能力设计 2.强度计算 5）螺旋传动的效率
tan 螺旋传动效率： tan ( v )
零件图中应包括的内容： 1.图形表达几何形状； 2.尺寸标注表达尺寸、精度和极限偏差； 3.形状与位置公差要求 ； 4.表面粗糙度要求； 5.其他专项公差要求（齿轮公差、螺纹公差、花键公差）； 6.图框、标题栏； 7.技术要求 。
1.图形 零件图表达的结构应与装配图一致， 零件图应表达在装配图中省略的精细结构， 如螺纹退刀槽、砂轮越程槽、圆角、倒角等， 有些精细结构需要作局部放大图表达，
2.6 螺旋传动设计
2.6.3 滑动螺旋传动的工作能力设计 1.耐磨性计算
FP p [ p] πd 2 hH H d2 FP p 2 [ p] πd 2 h
螺杆
2( 2) 1 1
螺母
d2
FP πh p
2.6 螺旋传动设计
2.6.3 滑动螺旋传动的工作能力设计 1.耐磨性计算
螺纹副标注示例
M20×2LH-6H/6g S0．9 4H5/5h3
附注
普通螺纹粗牙不注螺距 中等旋合长度不注N 内螺纹中径公差带为4H，顶径 公差等级为5级 外螺纹中径公差带为5h，顶径 公差等级为3级 多线螺纹螺距和导程都可参照 此格式标注
2.6 螺旋传动设计
2.6.3 滑动螺旋传动的工作能力设计 2.强度计算 2）螺母螺纹牙的强度
M 弯曲强度条件： b b W
M
F D D2 z 2
πDb 2 W 6 3F ( D D2 ) b b 2 πDb z
4.表面粗糙度 零件图上要标注所有表面的粗糙度， 粗糙度数值的选用应与使用功能和加工工艺方法相对应， 在不影响使用功能的情况下应尽量选择较大的粗糙度值， 可将使用最多的粗糙度值标注在图的右上角，加“其余”，
5.专项公差要求
5.专项公差要求
螺纹类别
普通螺纹 小螺纹
标准编号
特征 标注示例 代号 GB/T197M M10-5g6g-S 1981 M20×2LH-6H GB/T15054.4- S S0．8 4H5 1994 S1．2 LH5h3
防转机构
螺杆作旋转运动，螺母作直线往复运动。这种运动形式占用空间较 小，常用在需要移螺杆两端需要设置轴承，引导螺杆作旋转运动，限 防转机构 制螺杆的直线运动自由度。螺母与机架之间需要设置导轨，引导螺 母作直线运动，限制螺母的转动自由度。结构复杂。
2.6 螺旋传动设计
2.6 螺旋传动设计
2.6.3 滑动螺旋传动的工作能力设计 2.强度计算 2）螺母螺纹牙的强度
3F ( D D2 ) b b 2 πDb z b:螺纹牙根部厚度； 梯形螺纹b =0.65P； 矩形螺纹b =0.5P； 30锯齿形螺纹b=0.75P； P为螺纹螺距。
2.6 螺旋传动设计
2.尺寸标注 零件图需要标注完备的尺寸（不重、不缺）， 配合尺寸要标注公称尺寸和极限偏差， 零件图上不得有封闭的尺寸链， 应标注可检验的尺寸，不应标注必须通过计算确定的尺寸， 大部分尺寸应集中标注在最能反映零件特征的视图中， 圆形尺寸标在非圆 视图上，
3.几何公差 几何公差限制几何要素的形状与相对位置关系，如圆柱表面的截 面是否圆，轴线是否直，两圆柱面轴线是否一致，轴线与端面是 否垂直等，
提高螺旋传动精度的技术措施 1.消除间隙，减小回程误差
2.6 螺旋传动设计
提高螺旋传动精度的技术措施 1.消除间隙，减小回程误差 2.附加运动，补偿螺距误差
理论传动比
2.6 螺旋传动设计
提高螺旋传动精度的技术措施 1.消除间隙，减小回程误差 2.附加运动，补偿螺距误差
实际传动比
2.6 螺旋传动设计
d2
螺杆
2( 2) 1 1
FP πh p
F d 2 0.8 [ p ]
对矩形螺纹和梯形螺纹h=0.5P
螺母
对30锯齿形螺纹h=0.75P d 2 0.65 F [ p ]
2.6 螺旋传动设计
2.6.3 滑动螺旋传动的工作能力设计 2.强度计算 1）螺杆的强度
ca
提高螺旋传动精度的技术措施 1.消除间隙，减小回程误差 2.附加运动，补偿螺距误差
传动误差曲线
2.6 螺旋传动设计
提高螺旋传动精度的技术措施 1.消除间隙，减小回程误差 2.附加运动，补偿螺距误差
校正曲线
2.6 螺旋传动设计
提高螺旋传动精度的技术措施 1.消除间隙，减小回程误差 2.附加运动，补偿螺距误差
螺旋传动的类型 按运动方式分类
防转机构
防转机构
螺杆固定，螺母转动并移动。结构简单，占用空间小。钻床高度调 整，显微镜高度调整机构就是这中运动形式的应用。 这种方式操作不方便，既不利于产生较大的轴向力，也不利于产生 较高的运动精度。
2.6 螺旋传动设计
螺旋传动的类型 按运动方式分类
防转机构
防转机构
A
A
应用AUTOCAD软件， 按1:1比例，精确绘图, 表达装配结构。 设计中要考虑： 1.功能实现的可能性 和可靠性； 2.加工、装配、操作 的可能性和可靠性； 3.经济性
A
A
完整的装配图应包括的内容
装配图中包括的内容：
1.图形表达装配结构； 2.尺寸标注表达尺寸和配合； 3.技术要求表达结构要求中的非几何信息； 4.零件序号标注 5.图框、标题栏、 明细表。
螺杆
2( 2) 1 1
螺母
4F T 3 2 3 πd1 0.2d1
2
2
T F
d2 tan( v ) 2 v arctan f v fv f cos
2
2.6 螺旋传动设计
2.6.3 滑动螺旋传动的工作能力设计 2.强度计算 2）螺母螺纹牙的强度
校正尺
A
A
大作业：设计螺旋千斤顶， 并绘制装配图和螺母零件图。 最大起升重量Fmax， 最大起升距离hmax ， 根据最大起升重量选择材料 和螺纹尺寸，要求满足耐磨 性条件、强度条件、稳定性 条件和自锁条件。 确定全部结构形式和尺寸， 绘制装配图和螺母零件图。 本周大作业在第八周课前交。 计算部分交书面作业， 绘图部分交电子版(不打印)。
2.6.2 滑动螺旋副的受力、失效分析及常用材料
A
主要失效形式:
A
螺纹磨损
螺纹破坏
螺杆破坏
螺杆失稳
2.6 螺旋传动设计
2.6.2 滑动螺旋副的受力、失效分析及常用材料
材料牌号 Q235,Q275 45,50 螺 杆 40Cr,65Mn 热处理 不热处理 正火，调质 淬火或调质 使用条件 受力不大，转速低的次要传动或调节螺旋 受力较大，转速低的传动或传力螺旋 重载、转速较高的重要传动
A
学号 起重量 最大升距 尾数 Fmax (kN) hmax (mm)
1,6
A
30 40 50 60 80
180 200 300 260 300
2,7 3,8 4,9 5,0
作业内容要求
1.设计计算 包括螺旋传动的材料选择，螺纹牙 型的选择，工作能力计算和自锁性 计算，其它结构的工作能力计算； （螺母许用挤压应力 [σ p] ≈1.5 [σ b] ） 地面承压能力计算，确定下支承面 尺寸；(木材许用挤压应力[σ p] =3MPa) 人手的操作能力计算，确定手柄的 直径和长度；（人手最大操作力≈200N） 2.装配图设计 3.零件图设计 思考题 1.怎样设计可以省力， 2.怎样设计可以节省操作空间
装配图中要求标注： 1.重要的配合尺寸； 2.轮廓尺寸，包括总高度、总宽度和总长度； 3.特性尺寸，起升高度、手柄长度； 4.安装尺寸，与其它结构相连接部分的尺寸。
软件包括图框、标题栏、 明细表、表面粗糙度、 几何公差、零件序号等 标注工具。 提供尺寸公差、几何公 差、螺纹参数等查询功 能。
零件图应包括的内容
2.6 螺旋传动设计
螺旋传动的应用 2.传导螺旋 为获得精确的轴向位移
2.6 螺旋传动设计
螺旋传动的应用 2.传导螺旋 为获得精确的轴向位移
2.6 螺旋传动设计
螺旋传动的应用 3.调整螺旋 调节零件的相对位置
镗刀差动螺旋微调结构
正、反螺旋快速调整结构
左螺旋 右螺旋
2.6 螺旋传动设计
2.6 螺旋传动设计
2.6.3 滑动螺旋传动的工作能力设计 2.强度计算 4）自锁性能校核
自锁条件： v S f arctan v arctan πd 2 cos 2
2.6 螺旋传动设计
2.6.4 滑动螺旋传动设计计算的一般步骤
对存在多种可能失效形式的零件进行工作能力 设计时，首先确定主要失效形式（发生失效可能性 最大的失效形式），设计中首先根据主要失效形式 所确定的工作能力条件确定零件的主要参数，然后 逐项检验根据其他失效形式所确定的工作能力条件 是否满足。 滑动螺旋传动的主要失效形式是磨损。
A
导路
螺母
钢球
A
螺杆
反向器
滚动螺旋 滑动螺旋
进油
节 流 器
Fr
节 回油 流 器
油腔
h1
h2
B
C
p1
Fa
A
螺旋面
p2
静压螺旋
2.6 螺旋传动设计
2.6.1 螺纹的主要参数（自学）
2.6 螺旋传动设计
2.6.2 滑动螺旋副的受力、失效分析及常用材料
A
螺旋副的载荷: 轴向力
A
螺纹力矩 支承面力矩
2.6 螺旋传动设计
2.6.3 滑动螺旋传动的工作能力设计 2.强度计算 3）受压螺杆的稳定性计算
A
A
Fcr Sc S F Fcr : 螺杆的临界载荷 （参见表2－41 ）
2.6 螺旋传动设计
2.6.3 滑动螺旋传动的工作能力设计 2.强度计算 5）螺旋传动的效率
tan 螺旋传动效率： tan ( v )
零件图中应包括的内容： 1.图形表达几何形状； 2.尺寸标注表达尺寸、精度和极限偏差； 3.形状与位置公差要求 ； 4.表面粗糙度要求； 5.其他专项公差要求（齿轮公差、螺纹公差、花键公差）； 6.图框、标题栏； 7.技术要求 。
1.图形 零件图表达的结构应与装配图一致， 零件图应表达在装配图中省略的精细结构， 如螺纹退刀槽、砂轮越程槽、圆角、倒角等， 有些精细结构需要作局部放大图表达，
2.6 螺旋传动设计
2.6.3 滑动螺旋传动的工作能力设计 1.耐磨性计算
FP p [ p] πd 2 hH H d2 FP p 2 [ p] πd 2 h
螺杆
2( 2) 1 1
螺母
d2
FP πh p
2.6 螺旋传动设计
2.6.3 滑动螺旋传动的工作能力设计 1.耐磨性计算
螺纹副标注示例
M20×2LH-6H/6g S0．9 4H5/5h3
附注
普通螺纹粗牙不注螺距 中等旋合长度不注N 内螺纹中径公差带为4H，顶径 公差等级为5级 外螺纹中径公差带为5h，顶径 公差等级为3级 多线螺纹螺距和导程都可参照 此格式标注