《機械設(shè)計基礎(chǔ):第08章 螺旋傳動》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《機械設(shè)計基礎(chǔ):第08章 螺旋傳動(11頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、螺旋傳動螺旋傳動8-1 螺旋傳動的分類及其應(yīng)用螺旋傳動的分類及其應(yīng)用8-2 螺旋傳動的效率螺旋傳動的效率8-3 螺旋傳動的失效及計算螺旋傳動的失效及計算8-4 滾珠絲杠簡介滾珠絲杠簡介8-1 螺旋傳動的分類及其應(yīng)用螺旋傳動的分類及其應(yīng)用兩類兩類螺旋傳動螺旋傳動壓力機壓力機千斤頂千斤頂車床絲杠車床絲杠傳力傳力螺旋螺旋傳導(dǎo)傳導(dǎo)螺旋螺旋其中,其中,S、n、P分別為分別為:導(dǎo)程、頭數(shù)與螺距導(dǎo)程、頭數(shù)與螺距螺旋的運動方程螺旋的運動方程:NRv一、矩形螺紋一、矩形螺紋Fp p d2SF -水平推力水平推力N-法向反力法向反力Q-軸向載荷軸向載荷Ff -摩擦力摩擦力:fFnf -摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)r r -摩
2、擦角摩擦角d2FQFFfr r Q反反之之,相相當(dāng)當(dāng)于于滑滑塊塊在在Q的的作作用用下下,沿沿著著斜斜面面下下降降。在在實實際際傳傳動動中中很少見。很少見。旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為為輸輸入入運運動動時時(相相當(dāng)當(dāng)于于螺螺紋紋擰擰緊緊),相相當(dāng)當(dāng)于于滑滑塊塊在在F的的作作用下,沿著斜面上升。用下,沿著斜面上升。R -總反力總反力v8-2 螺旋傳動的效率螺旋傳動的效率l ll l -導(dǎo)程導(dǎo)程角角F為驅(qū)動力,為驅(qū)動力,Q為阻力,為阻力,F(xiàn)f沿斜面朝下,有:沿斜面朝下,有:當(dāng)當(dāng)旋轉(zhuǎn)為輸入運動旋轉(zhuǎn)為輸入運動(相當(dāng)于螺紋擰緊相當(dāng)于螺紋擰緊)時:時:NRvFp p d2Sd2FQFFfr r Ql l這樣,螺母旋轉(zhuǎn)一圈,這
3、樣,螺母旋轉(zhuǎn)一圈,F(xiàn)所作的總功為:所作的總功為:而克服阻力而克服阻力Q所作的有用功為:所作的有用功為:所以其傳動效率為:所以其傳動效率為:Q為驅(qū)動力,為驅(qū)動力,F(xiàn)為阻力,為阻力,F(xiàn)f沿斜面朝下,有:沿斜面朝下,有:當(dāng)軸向運動當(dāng)軸向運動為輸入運動為輸入運動(相當(dāng)于螺紋放松相當(dāng)于螺紋放松)時:時:螺母運動一個導(dǎo)程,螺母運動一個導(dǎo)程,Q所作的總功為:所作的總功為:而克服阻力而克服阻力F所作的有用功為:所作的有用功為:所以其傳動效率為:所以其傳動效率為:螺母螺母a a螺桿螺桿軸軸線線軸軸線線螺桿螺桿螺母螺母Q=FnQ二、非矩形螺紋二、非矩形螺紋對矩形螺紋有:對矩形螺紋有:對非矩型螺紋,對非矩型螺紋,g
4、 g 0,因而:因而:,則稱,則稱r rv 為當(dāng)量摩擦角。為當(dāng)量摩擦角。Qg gg gFnQ稱稱 f v 為當(dāng)量摩擦系數(shù),若:為當(dāng)量摩擦系數(shù),若:此時的傳動效率為:此時的傳動效率為:1、螺紋副、螺紋副自鎖自鎖的充要條件:的充要條件:2、自鎖時、自鎖時擰緊螺紋擰緊螺紋的效率:的效率:三、螺紋副的自鎖三、螺紋副的自鎖一、常用材料與失效形式一、常用材料與失效形式螺母材料螺母材料:ZCuSn10Pb1、ZCuSn5Pb5Zn5、ZCuAl9Mn2等。等。失效形式失效形式:磨損磨損二、耐磨性計算二、耐磨性計算校核壓強校核壓強 p=p (MPa)p p d2hzQQ為軸向力;為軸向力;z為參加接觸的螺紋圈
5、數(shù);為參加接觸的螺紋圈數(shù);d2為螺紋中徑;為螺紋中徑;h為螺紋的工作為螺紋的工作高度;高度;p為許用壓強。為許用壓強。速度速度v12 m/min 47 710 1013低速,如人力驅(qū)動等低速,如人力驅(qū)動等 1018 1525 -螺旋副的許用壓強螺旋副的許用壓強許用許用壓強壓強配配 對對 材材 料料 鋼對鑄鐵鋼對鑄鐵 鋼對青銅鋼對青銅 淬火鋼對青淬火鋼對青銅銅8-3 螺旋傳動的失效及計算螺旋傳動的失效及計算螺桿材料螺桿材料:45、50、T12、40Cr、65Mn等。等。令令系數(shù)系數(shù)y y=H/d2,H為螺母高度。為螺母高度。又又 z=H/P,h=0.5P-梯形螺紋的工作高度梯形螺紋的工作高度 h
6、=0.75P-鋸齒形螺紋的工作高度。鋸齒形螺紋的工作高度。代入上式得螺紋中徑的計算公式:代入上式得螺紋中徑的計算公式:鋸齒形螺紋:鋸齒形螺紋:梯形螺紋梯形螺紋:d2 0.8 (mm)y y pQ y y pQd2 0.65 (mm)y y=1.22.5 整體式螺母整體式螺母2.53.5 剖分式螺母剖分式螺母一般取:一般?。簔10返回通道返回通道外循環(huán)外循環(huán)內(nèi)循環(huán)內(nèi)循環(huán)螺旋螺旋組成:螺桿、螺母、滾珠組成:螺桿、螺母、滾珠返回通道返回通道類型:外循環(huán)、內(nèi)循環(huán)類型:外循環(huán)、內(nèi)循環(huán)反向器(返回通道)反向器(返回通道)返回通道返回通道8-4 滾珠絲杠簡介滾珠絲杠簡介優(yōu)點:優(yōu)點:1)摩擦損失小、效率高;摩擦損失小、效率高;缺點:缺點:1)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造困難;結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造困難;應(yīng)用實例:應(yīng)用實例:數(shù)控機床、機器人。數(shù)控機床、機器人。2)磨損很小,傳動精度高。磨損很小,傳動精度高。2)有些機構(gòu)為防止逆轉(zhuǎn)需要另加自鎖機構(gòu)。有些機構(gòu)為防止逆轉(zhuǎn)需要另加自鎖機構(gòu)。