第二章螺旋传动
《螺旋传动》课件
机架
机架是螺旋传动中的支撑部件，通常由金属材料制成，用于固定和支撑螺杆和螺母 。
机架的结构和强度应与螺旋传动的规格和负载要求相匹配，以确保其稳定性和安全 性。
机架的设计还应考虑安装和维护的便利性，以便于用户进行日常操作和维护。
03
螺旋传动的效率与优化
效率分析
效率计算
螺旋传动的效率可以通过计算输 入与输出功率之比来得出，包括
杠副，以适应不同测量需求。
机器人关节传动
机器人关节传动是实现机器人灵活运动 的关键部件，其传动方式通常采用螺旋
传动。
螺旋传动在机器人关节传动中具有结构 紧凑、传动效率高、承载能力强的特点 ，能够满足机器人高精度、高速度的运
动需求。
机器人关节传动中的螺旋传动通常采用 滚珠丝杠副或者行星滚柱丝杠副，以实
现大扭矩、高刚度的传动。
05
螺旋传动的未来发展与挑战
新材料的应用
碳纤维增强塑料
具有高强度、轻质、耐腐蚀等优 点，可提高螺旋传动的承载能力
和使用寿命。
陶瓷材料
具有高硬度、低摩擦系数、耐高 温等特性，可用于制造精密螺旋
传动元件。
金属基复合材料
结合金属的高强度和复合材料的 韧性，提高螺旋传动的力学性能
所不同。
螺杆的表面处理也是关键因素， 常见的处理方式包括镀锌、喷塑 和淬火等，以提高其耐磨性和抗
腐蚀性。
螺母
螺母是螺旋传动中的从动件， 通常与螺杆配合使用，其形状 与螺杆相匹配。
螺母的材料和尺寸应与螺杆相 匹配，以确保良好的配合和传 动性能。
螺母的加工精度对螺旋传动的 性能也有重要影响，高精度的 螺母可以提高传动效率和平稳 性。
刚度分析
分析螺旋传动的刚度特性，包括静态 刚度和动态刚度，可以评估其抵抗变 形的能力。
第2章4节-螺旋机构
从动的直线移动不平稳
（3）螺杆回转螺母作直线运动
轴向移动平稳
（4）螺母回转螺杆作直线运动
输纸机构后吹风的调节
轴向移动平稳
2、螺杆与螺母相对移动距离:
L=Ph * Z
其中：Ph——螺母的导程 ； Z——螺杆转过的圈数
例1：一单螺旋机构中，螺距为2mm，线数为2，螺杆转过 1/100圈，问螺母与螺杆间移动的距离为多少？
螺旋传动的特点
• 结构简单﹐传动平稳﹐无噪音
• 摩擦磨损大，效率较低
– 螺纹失效
螺旋传动的分类
•
– – –
按用途
传力螺旋 传导螺旋 调整螺旋
夹紧装置
传力螺旋
千斤顶
压纸机
千斤顶
– 传力螺旋
• 能以较小的转矩获 得很大轴向力
– 滑动摩擦螺旋 – 螺母转动，螺杆直 线移动
– 应用
千斤顶
传导螺旋
小 型 车 床
齿 轮 实 验 仪
调整螺旋
收音机的调整螺旋
微调螺旋
螺旋测微器
三、螺旋机构的螺纹
螺纹的类型
按螺纹截面形状分：三角形、矩形、梯形、锯齿形等
矩形
梯形
锯齿形
三角形
螺纹的牙型
（一）螺纹的五要素
1.牙型（螺纹截面形状） 三角形 ——多用于连接
梯形 矩形 锯齿形 三角形螺纹
——多用于传动
单线
螺旋传动的特点
• 能够实现自锁
– 适用于垂直举起重物的机构 – 自锁压纸机
螺旋传动的特点
• 能够实现自锁
– 对于水平推力的运动机构也能在任意位置得到精确定位 – 如水平运动的机床工作台进给机构 – 夹紧装置
螺旋传动的特点
第二章螺纹联接和螺旋传动
第二章液压油与液压流体力学基础2.1重点、难点分析本章是液压与气压传动课程的理论基础。
其主要内容包括：一种介质、两项参数、三个方程、三种现象。
一种介质就是液压油的性质及其选用；两个参数就是压力和流量的相关概念；三个方程就是连续性方程、伯努利方程、动量方程；三种现象就是液体流态、液压冲击、空穴现象的形态及其判别。
在上述内容中重点内容为：液压油的粘性和粘度；液体压力的相关概念如压力的表达、压力的分布、压力的传递、压力的损失；流量的相关概念如：流量的计算、小孔流量、缝隙流量；三个方程的内涵与应用。
其中，液压油的粘度与粘性、压力相关概念、伯努利方程的含义与应用、小孔流量的分析是本章重点的重点也是本章的难点。
1．液压油的粘性是液体流动时由于内摩擦阻力而阻碍液层间相对运动的性质，粘度是粘性的度量。
液压油的粘度分为动力粘度、运动粘度和相对粘度。
动力粘度描述了牛顿液体的内摩擦应力与速度梯度间的关系，物理意义明确但是难以实际测量；运动粘度是动力粘度与密度的比值，国产油的标号就是用运动粘度的平均厘斯值的表达，实用性强，直接测量难；相对粘度就是实测粘度，其中恩氏粘度就是用恩氏粘度计测量油液与对比液体流经粘度计小孔时间参数的比值，直观性强，物理意义明确，操作简便。
在一般情况下，动力粘度用作粘度的定义，运动粘度用作油品的标号，相对粘度用作粘度的测量。
三者的换算关系可以用教材中所提供的公式解算，也可通过关手册所提供的线图查取。
影响粘度的因素主要有温度和压力，其中温度的影响较大。
在选用液压油时，除考虑环境因素和设备载荷性质外，主要分析元件的运动速度、精度以及温度变化等因素的影响。
2．液压系统中的压力就是物理学中的压强，压力分静止液体的压力和流动液体的压力两种；按参照基准不同，压力表达为绝对压力、表压力和真空度；在液压系统中，压力的大小取决于负载（广义负载）；压力的传递遵循帕斯卡原理，对于静止液体压力的变化量等值传递，对于流动液体压力传递时要考虑到压力损失的因素；压力分布的规律就是伯努利方程在静止液体内的一种表述形式。
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。
第二章螺旋传动介绍
广州公用事业高级技工学校教案编号：QD—0706—13 版本：C/0 流水号：05-2015-004授课教师：林奕滔审阅签名：提交日期：2015-9-5 审阅日期：教学方式方法与时间分配教学内容组织教学 2’复习导入 10’师：问生：第1组答师：讲解师：提出问题生：笔记新课过程160’板书题目师：电子板图讲授多媒体展示图片及演示实物模型清点人数，分学习小组（4人一组）【教学回顾】1、V带传动比如何计算？2、什么是包角？3、什么是中心距？【作业讲评】（略）【本章思考】1、什么是螺旋传动？2、普通螺纹有哪些主要参数？3、普通螺旋传动直线移动方向如何判定？4、普通螺旋传动直线移动距离如何计算？【新课】螺旋传动【引入新课】同学们看图，仔细普通车床、管子台虎钳和顶拔器，可以发现一个共同点：它们工作时，利用内、外螺纹组成的螺纹副将旋转运动变换为直线运动。
车床上丝杠在车削螺纹时，将车床进给箱的运动传递给溜板箱，使其运动提示师：讲授多媒体展示图片师：板书定义讲授分析师：电子图板讲授分析师：板书多媒体展示图片及演示实物模型螺旋传动----利用螺旋副来传递运动和（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。
§2－1 螺纹的种类和应用一、按螺纹牙型分类及其应用二、按螺旋线方向分类及其应用一般为右旋，左旋的有煤气瓶阀口三、按螺纹线的线数分类及其应用单线螺纹：沿一条螺旋线所形成的螺纹，多用于螺纹连接。
多线（双线）螺纹：沿两条或两条以上在轴向等距分布的螺旋线形成的螺纹，多用于螺旋传动师：板书多媒体展示图片及演示实物模型师：启发指导多媒体展示图片及演示实物模型师：板书师：重点分析启发指导重点讲授师：板书题目分析讲授重点分析讲授分析透彻普通螺纹的主螺旋线数目：单线螺纹、多线螺纹[以两条不同颜色的细绳演示]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(D，d)2、小径(D1，d1)3、中径(D2，d2)：假想圆柱直径4、线数（z）5、牙型角(α)及牙侧角6、螺纹升角(φ)7、螺距P——相邻两牙在中径上对应两点间的轴向距离。
2螺旋传动
③若螺杆（或螺母）回转，螺母（或螺杆）移动，则大母指指向的相反方向即为螺母的移动方向。
如：卧式车床床鞍的螺旋传动
3．直线运动距离
直线运动距离与导程有关。
移动距离等于回转圈数乘以导程，即
L＝NPh
L――移动距离，mm；
N――回转圈数；
Ph――螺纹导程,mm。
移动速度：v＝nPh
v——螺杆的移动速度
2、掌握普通螺旋传动的应用形式及直线移动方向的判定。
3、了解差动螺旋传动及滚珠传动的工作原理。
4、掌握差动螺旋传动的移动距离的计算和移动方向的判定。
5、熟悉差动螺旋传动和滚珠螺旋传动的应用场合。
教学重点
普通螺旋传动的应用形式；直线运动方向的判定及直线运动距离的计算；差动螺旋传动的移动距离的计算和移动方向的判定
1、差动螺旋传动的工作原理：
2、差动螺旋传动移动距离和方向的确定：
①当两螺纹旋向相反时，用“＋”；当两螺纹旋向相同时，用“－”
②计算结果为正值时，方向相同，负值时，方向相反。
例：在下图中，固定螺母 mm，活动螺母 mm，螺纹均为左旋，问当螺杆转动0.5圈，活动螺母移动的距离是多少？移动方向如何？（图2-21教材P30）
布置作业
1.螺纹标记的组成；
2.识读螺纹标记：M10－5g6g－S、
Tr40×14(P7)－8e－L
Rc
§2－4螺旋传动的应用形式
一、螺旋传动的特点
1．螺旋传动原理：利用螺旋副来传递运动和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。
2．螺旋传动的特点：结构简单，工作连续、平稳，承载能力大，传动精度高，摩损大，效率低。
注意点：螺纹特征代号；螺纹为左旋尺寸代号后加LH；内外螺纹装配在一起时，内外螺纹的标记用斜线分开，左边表示内螺纹，右边表示外螺纹。
螺旋传动ppt课件
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（3）传导螺旋
它以传递运动为主，有时也承受较大的
轴向载荷，如机床进给机构的螺旋等。传导螺旋
常需在较长的时间内连续工作，工作速度较高，
因此要求具有较高的传动精度。
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螺旋传动按其按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
二、滑动螺旋传动的型式及应用
（1）螺母固定，螺杆转动并移动 （2）螺杆转动，螺母移动 （3）螺母转动，螺杆移动 （4）螺杆固定，螺母转动并移动
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（1）螺母固定，螺杆转动并移动
螺旋起重器
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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
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。
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（四）主要参数的确定
螺旋传动的主要参数有：螺杆直径和长
度、螺距、螺旋线头数和螺母高度等。
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
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
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第三节 滚珠螺旋传动
第二章§2--3螺旋传动的应用形式4
第二章
螺旋传动
高级讲师：罗江照
第四课§2--4螺旋传动的应用形式
教学目标
了解螺旋传动的特点 了解普通螺旋传动的应用形式及实例 掌握普通螺旋传动的移距（速）计算 会判断螺杆或螺母的移动方向
二、普通螺旋传动
1、普通螺旋传动的应用形式:普通螺旋传动
是由构件螺杆与螺母组成的简单螺旋副实现的传动。
• 1）螺母固定不动，螺杆回转并作直线 运动 应用实例：台虎钳、螺旋压力机、 千分尺、活络扳手 • 2）螺杆固定不动，螺母回转并作直线 移动 应用实例：螺旋千斤顶，插齿机刀 架
虎钳
螺旋千斤顶
• 3）螺杆原位回转，螺母直 线移动 应用实例：车床横刀 架、机床溜板箱
车床横刀架
• 4）螺母原位回转，螺杆直 线移动 应用实例：应力试验 机上的观察镜螺旋调整装 置。
观察镜螺旋调整装置
2、普通螺旋传动中构件移向的判断: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。
• 方法：1) 判断螺旋传动中，转动和移动的构件是否为同 一构件。即 • ①螺母（或螺杆）不动，螺杆（或螺母）回转并移动 ②螺杆（或螺母）回转，螺母（或螺杆）移动 • 2）根据螺纹的旋向用左手或右手 • 即右旋螺纹用右手，左旋螺纹用左手 • 3）手握空拳，四指指向与螺杆（或螺母）的回转方向相 同，大拇指竖直，如果转动和移动的情况属于第一种则大 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。