螺旋傳動(dòng)是靠螺旋與螺紋牙面旋合實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換的機(jī)械傳動(dòng)。
中文名稱 | 螺旋傳動(dòng) | 外文名稱 | screw drive |
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方式 | 靠螺旋與螺紋牙面旋合 | 目的 | 實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng) |
類型 | 機(jī)械傳動(dòng) |
通常所說的滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)就是普通滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)?;瑒?dòng)螺旋通常采用梯形螺紋和鋸齒形螺紋,其中梯形螺紋應(yīng)用最廣,鋸齒形螺紋用于單面受力。矩形螺紋由于工藝性較差強(qiáng)度較低等原因應(yīng)用很少;對(duì)于受力不大和精密機(jī)構(gòu)的調(diào)整螺旋,有時(shí)也采用三角螺紋。
一般螺紋升程和摩擦系數(shù)都不大,因此雖然軸向力F相當(dāng)大,而轉(zhuǎn)矩T則相當(dāng)小。傳力螺旋就是利用這種工作原理獲得機(jī)械增益的。升程越小則機(jī)械增益的效果越顯著?;瑒?dòng)螺旋傳動(dòng)的效率低,一般為30~40%,能夠自鎖。而且磨損大、壽命短,還可能出現(xiàn)爬行等現(xiàn)象。
用滾動(dòng)體在螺紋工作面間實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)摩擦的螺旋傳動(dòng),又稱滾珠絲杠傳動(dòng).滾動(dòng)體通常為滾珠,也有用滾子的。滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)的摩擦系數(shù)、效率、磨損、壽命、抗爬行性能、傳動(dòng)精度和軸向剛度等雖比靜壓螺旋傳動(dòng)稍差,但遠(yuǎn)比滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)為好。滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)的效率一般在90%以上。它不自鎖,具有傳動(dòng)的可逆性;但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造精度要求高,抗沖擊性能差。它已廣泛地應(yīng)用于機(jī)床、飛機(jī)、船舶和汽車等要求高精度或高效率的場(chǎng)合。滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)型式,按滾珠循環(huán)方式分外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)。外循環(huán)的導(dǎo)路為一導(dǎo)管,將螺母中幾圈滾珠聯(lián)成一個(gè)封閉循環(huán)。內(nèi)循環(huán)用反向器,一個(gè)螺母上通常有2~4個(gè)反向器,將螺母中滾珠分別聯(lián)成2~4個(gè)封閉循環(huán),每圈滾珠只在本圈內(nèi)運(yùn)動(dòng)。外循環(huán)的螺母加工方便,但徑向尺寸較大。為提高傳動(dòng)精度和軸向剛度,除采用滾珠與螺紋選配外,常用各種調(diào)整方法以實(shí)現(xiàn)預(yù)緊。
在JB/T3162-1991中,將滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)稱為滾珠絲桿副。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,滾珠絲桿副分為定位滾珠絲桿副(稱P類)和傳動(dòng)滾珠絲桿副(稱T類)。前者是通過旋轉(zhuǎn)角度和導(dǎo)程控制軸向位移量的滾珠絲桿副,后者是與旋轉(zhuǎn)角度無(wú)關(guān)用于傳遞動(dòng)力的滾珠絲桿副。
螺旋傳動(dòng)按其在機(jī)械中的作用可分為:
1)傳力螺旋傳動(dòng)。以傳遞力為主,可用較小的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生軸向運(yùn)動(dòng)和大的軸向力,例如螺旋壓力機(jī)和螺旋千斤頂?shù)取R话阍诘娃D(zhuǎn)速下工作,每次工作時(shí)間短或間歇工作。
2)傳導(dǎo)螺旋傳動(dòng)。以傳遞運(yùn)動(dòng)為主,常用作實(shí)現(xiàn)機(jī)床中刀具和工作臺(tái)的直線進(jìn)給。通常工作速度較高,在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)連續(xù)工作,要求具有較高的傳動(dòng)精度。
3)調(diào)整螺旋傳動(dòng)。用于調(diào)整或固定零件(或部件)之間的相對(duì)位置,如帶傳動(dòng)調(diào)整中心距的張緊螺旋,一般不經(jīng)常轉(zhuǎn)動(dòng)。
用螺旋絞刀把料推出去,類似絞肉機(jī)
通過拉伸機(jī)拉伸形成。首先,用圖紙進(jìn)行計(jì)算,確定鋼板下料尺寸;用鋼板下料;進(jìn)行拉伸到所需要的螺旋螺距;焊接到螺旋機(jī)的軸上。
建議用現(xiàn)澆板繪制定義斜板。
螺紋工作面間形成液體靜壓油膜潤(rùn)滑的螺旋傳動(dòng)。靜壓螺旋傳動(dòng)摩擦系數(shù)小,傳動(dòng)效率可達(dá)99%,無(wú)磨損和爬行現(xiàn)象,無(wú)反向空程,軸向剛度很高,不自鎖,具有傳動(dòng)的可逆性,但螺母結(jié)構(gòu)復(fù)雜,而且需要有一套壓力穩(wěn)定、溫度恒定和過濾要求高的供油系統(tǒng)。靜壓螺旋常被用作精密機(jī)床進(jìn)給和分度機(jī)構(gòu)的傳導(dǎo)螺旋。這種螺旋采用牙較高的梯形螺紋。在螺母每圈螺紋中徑處開有3~6個(gè)間隔均勻的油腔。同一母線上同一側(cè)的油腔連通,用一個(gè)節(jié)流閥控制。油泵將精濾后的高壓油注入油腔,油經(jīng)過摩擦面間縫隙后再由牙根處回油孔流回油箱。當(dāng)螺桿未受載荷時(shí),牙兩側(cè)的間隙和油壓相同。當(dāng)螺桿受向左的軸向力作用時(shí),螺桿略向左移,當(dāng)螺桿受徑向力作用時(shí),螺桿略向下移。當(dāng)螺桿受彎矩作用時(shí),螺桿略偏轉(zhuǎn)。由于節(jié)流閥的作用,在微量移動(dòng)后各油腔中油壓發(fā)生變化,螺桿平衡于某一位置,保持某一油膜厚度。
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機(jī)械設(shè)計(jì)(基礎(chǔ))課程設(shè)計(jì) 計(jì)算說明書 設(shè)計(jì)題目: 螺旋傳動(dòng)設(shè)計(jì) ——螺旋起重器(千斤頂) 學(xué) 院: 機(jī)電工程及自動(dòng)化學(xué)院 專 業(yè): 機(jī)械工程與自動(dòng)化 學(xué) 號(hào): 11121497 設(shè)計(jì)者: 袁 悅 組 員: 郭麗琴、閆赟、袁悅 指導(dǎo)老師 : 鄧 召 義 完成日期: 2013-10-30 計(jì)算及說明 主要結(jié)果 一、設(shè)計(jì)題目 螺旋起重器(千斤頂) 已知條件:起重量 F=44KN ,最大起重高度 L=200mm。 二、確定螺紋牙型及螺紋基本尺寸 1)、螺紋牙型的選擇 滑動(dòng)螺旋的牙型可以采用梯形螺紋、 矩形螺紋和鋸齒形螺紋; 螺旋 傳動(dòng)常采用梯形螺紋和矩形螺紋。梯形螺紋的工藝性好,牙根強(qiáng)度高, 對(duì)中性好,矩形螺紋效率高,但其牙根強(qiáng)度低,加工精度低,目前已經(jīng) 逐漸被梯形螺紋所取代。 2)、螺紋基本尺寸的選擇 螺紋中徑按螺母螺紋牙面得耐磨性計(jì)算,對(duì)于梯形螺紋, h=0.5P, 則有, 中徑: 3
利用螺桿和螺母的嚙合來傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)。主要用於將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)﹐將轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成推力。按工作特點(diǎn)﹐螺旋傳動(dòng)用的螺旋分為傳力螺旋﹑傳導(dǎo)螺旋和調(diào)整螺旋。(1)傳力螺旋﹕以傳遞動(dòng)力為主﹐它用較小的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生較大的軸向推力﹐一般為間歇工作﹐工作速度不高﹐而且通常要求自鎖﹐例如螺旋壓力機(jī)和螺旋千斤頂上的螺旋(圖1 螺旋千斤頂 )。(2)傳導(dǎo)螺旋﹕以傳遞運(yùn)動(dòng)為主﹐常要求具有高的運(yùn)動(dòng)精度﹐一般在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)連續(xù)工作﹐工作速度也較高﹐如機(jī)床的進(jìn)給螺旋(絲杠)。(3)調(diào)整螺旋﹕用於調(diào)整并固定零件或部件之間的相對(duì)位置﹐一般不經(jīng)常轉(zhuǎn)動(dòng)﹐要求自鎖﹐有時(shí)也要求很高精度﹐如機(jī)器和精密儀表微調(diào)機(jī)構(gòu)的螺旋。按螺紋間摩擦性質(zhì)﹐螺旋傳動(dòng)可分為滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)和滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)。滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)又可分為普通滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)和靜壓螺旋傳動(dòng)。
滑動(dòng)螺旋傳動(dòng) 通常所說的滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)就是普通滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)?;瑒?dòng)螺旋通常采用梯形螺紋和鋸齒形螺紋﹐其中梯形螺紋應(yīng)用最廣﹐鋸齒形螺紋用於單面受力。矩形螺紋由於工藝性較差﹑強(qiáng)度較低等原因應(yīng)用很少﹔對(duì)於受力不大和精密機(jī)構(gòu)的調(diào)整螺旋﹐有時(shí)也采用三角螺紋。
以圖1 螺旋千斤頂 為例﹐舉昇時(shí)轉(zhuǎn)矩與軸向力的關(guān)系為
式中T 為轉(zhuǎn)矩﹔F 為軸向力﹔d2為螺紋中徑﹔n為螺紋線數(shù)﹔t為螺距﹔nt為螺紋昇程﹔u為螺紋工作面間摩擦系數(shù)﹔a為螺紋工作面的牙形角﹔u1為托杯和支承面間的摩擦系數(shù)﹔D 為支承面中徑。
一般螺紋昇程和摩擦系數(shù)都不大﹐因此雖然軸向力F 相當(dāng)大﹐而轉(zhuǎn)矩T 則相當(dāng)小。傳力螺旋就是利用這種工作原理獲得機(jī)械增益的。昇程越小則機(jī)械增益的效果越顯著?;瑒?dòng)螺旋傳動(dòng)的效率低﹐一般為30~40%﹐能夠自鎖。而且磨損大﹑壽命短﹐還可能出現(xiàn)爬行等現(xiàn)象。2100433B
螺旋傳動(dòng)是利用螺桿和螺母組成的螺旋副來實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)要求的,主要用于將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng),同時(shí)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。
螺旋傳動(dòng)的分類:
1)傳力螺旋:以傳遞動(dòng)力為主,要求以較小的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生較大的軸向推力,用于克服工作阻力。如各種起重或加壓裝置的螺旋。這種傳力螺旋主要是承受很大的軸向力,一般為簡(jiǎn)寫工作,每次工作時(shí)間較短,工作速度也不高。
2) 傳導(dǎo)螺旋:以傳遞運(yùn)動(dòng)為主,有時(shí)也承受較大的軸向載荷。如機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的螺旋等。傳導(dǎo)螺旋主要在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)連續(xù)工作,工作速度較高,因此,要求具有較高的傳動(dòng)精度。
3)調(diào)整螺旋:以調(diào)整、固定零件的相對(duì)位置。如機(jī)床、儀器、及測(cè)試裝置中的微調(diào)機(jī)構(gòu)的螺旋。調(diào)整螺旋不經(jīng)常轉(zhuǎn)動(dòng),一般在空載下調(diào)整。
螺旋傳動(dòng)的特點(diǎn):傳動(dòng)精度高、工作平穩(wěn)無(wú)噪音,易于自鎖,能傳遞較大的動(dòng)力等特點(diǎn)。
榮譽(yù)表彰
2014年11月6日,《一種用于軌道車輛門系統(tǒng)螺旋傳動(dòng)的全程鎖閉裝置》獲得第十六屆中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)。