機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)螺旋傳動(dòng)

1、第十二章第十二章 螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)12.1 12.1 螺旋傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)與應(yīng)用螺旋傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)與應(yīng)用 螺旋傳動(dòng)是精密機(jī)械中常用的一種傳動(dòng)形式。它是利用螺旋傳動(dòng)是精密機(jī)械中常用的一種傳動(dòng)形式。它是利用螺桿和螺母的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，螺桿和螺母的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)關(guān)系為將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)關(guān)系為 式中式中: l螺桿（或螺母）的位移；螺桿（或螺母）的位移； Ph導(dǎo)程；導(dǎo)程； j j螺桿和螺母間的相對(duì)轉(zhuǎn)角。螺桿和螺母間的相對(duì)轉(zhuǎn)角。2hPlj11. 示數(shù)螺旋傳動(dòng)示數(shù)螺旋傳動(dòng) 在傳動(dòng)鏈中用以精確的傳遞相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)位移

2、的螺旋在傳動(dòng)鏈中用以精確的傳遞相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)位移的螺旋傳動(dòng)傳動(dòng)傳動(dòng)精度高、空回誤差小、運(yùn)動(dòng)靈活。傳動(dòng)精度高、空回誤差小、運(yùn)動(dòng)靈活。2. 傳力螺旋傳動(dòng)傳力螺旋傳動(dòng) 在傳動(dòng)鏈中用以產(chǎn)生增力、推舉重物、施加壓力等傳在傳動(dòng)鏈中用以產(chǎn)生增力、推舉重物、施加壓力等傳遞能量為主要目的螺旋機(jī)構(gòu)遞能量為主要目的螺旋機(jī)構(gòu)要有足夠的強(qiáng)度。要有足夠的強(qiáng)度。3. 一般螺旋傳動(dòng)一般螺旋傳動(dòng) 在傳動(dòng)鏈中只作一般驅(qū)動(dòng)用的螺旋傳動(dòng)在傳動(dòng)鏈中只作一般驅(qū)動(dòng)用的螺旋傳動(dòng)強(qiáng)度、剛強(qiáng)度、剛度、和精度均無較高要求。度、和精度均無較高要求。l 分類分類:螺旋傳動(dòng)按其接觸面間摩擦的性質(zhì)，可分為滑動(dòng)螺螺旋傳動(dòng)按其接觸面間摩擦的性質(zhì)，可分為滑動(dòng)螺

3、旋傳動(dòng)、滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)、旋傳動(dòng)、滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)、 靜壓螺旋傳動(dòng)，目前常見的是靜壓螺旋傳動(dòng)，目前常見的是滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)?；瑒?dòng)螺旋傳動(dòng)。12.1.1 螺旋傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)與應(yīng)用螺旋傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)與應(yīng)用212.2.1 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的特點(diǎn)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的特點(diǎn)1. 降速傳動(dòng)比大降速傳動(dòng)比大 在轉(zhuǎn)角很大的情況下，能獲得很小的直線在轉(zhuǎn)角很大的情況下，能獲得很小的直線位移量，且螺旋傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、傳動(dòng)精度高，運(yùn)動(dòng)位移量，且螺旋傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、傳動(dòng)精度高，運(yùn)動(dòng)靈活、工作平穩(wěn)。靈活、工作平穩(wěn)。2. 具有增力作用具有增力作用 主動(dòng)件上輸入較小轉(zhuǎn)矩，從動(dòng)件即能夠得主動(dòng)件上輸入較小轉(zhuǎn)矩，從動(dòng)件即能夠得到較大的軸向力。

4、到較大的軸向力。3. 能自鎖能自鎖 當(dāng)螺旋線升角小于摩擦角時(shí)，螺旋傳動(dòng)具有自鎖當(dāng)螺旋線升角小于摩擦角時(shí)，螺旋傳動(dòng)具有自鎖作用。作用。4. 效率低效率低 易磨損、低速易出現(xiàn)爬行。且螺旋工作面為滑動(dòng)易磨損、低速易出現(xiàn)爬行。且螺旋工作面為滑動(dòng)摩擦，其傳動(dòng)效率低摩擦，其傳動(dòng)效率低,一般為一般為3040，因此不適于高速，因此不適于高速和大功率傳動(dòng)。和大功率傳動(dòng)。 12.2 12.2 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)312.2.2 滑動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)的組成和運(yùn)動(dòng)形式滑動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)的組成和運(yùn)動(dòng)形式 1. 螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)螺母移動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)螺母移動(dòng) 軸向尺寸取決于螺母長(zhǎng)度及其行程大小軸向尺寸取決于螺母長(zhǎng)度及其行程大小, ,可獲得較高精

5、度可獲得較高精度, ,適用于工作行較長(zhǎng)的精密設(shè)備和檢測(cè)儀器中的移動(dòng)工作臺(tái)等。適用于工作行較長(zhǎng)的精密設(shè)備和檢測(cè)儀器中的移動(dòng)工作臺(tái)等。 2 . 螺母轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿移動(dòng)螺母轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿移動(dòng) 軸向尺寸取決于螺母長(zhǎng)度和兩倍行程其行程大小，故所占軸向尺寸取決于螺母長(zhǎng)度和兩倍行程其行程大小，故所占軸向空間較大，精度較低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，適用于儀表設(shè)備中的調(diào)軸向空間較大，精度較低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，適用于儀表設(shè)備中的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。節(jié)機(jī)構(gòu)。螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)螺母移動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)螺母移動(dòng)螺母轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿移動(dòng)螺母轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿移動(dòng)4 3. 固定螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)固定螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng) 軸向尺寸取決于螺母長(zhǎng)度和兩倍行程其行程大小及其移軸向尺寸取決于螺母長(zhǎng)度和兩倍行程其行程大小

6、及其移動(dòng)件的長(zhǎng)度，所需軸向空間較大，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易獲動(dòng)件的長(zhǎng)度，所需軸向空間較大，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易獲得較高精度，適用于工作行較短的儀器儀表設(shè)備中的測(cè)得較高精度，適用于工作行較短的儀器儀表設(shè)備中的測(cè)微與微調(diào)機(jī)構(gòu)。微與微調(diào)機(jī)構(gòu)。 4. 螺桿固定螺母轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)螺桿固定螺母轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng) 軸向尺寸較小，結(jié)構(gòu)上難以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，精度低，常見與軸向尺寸較小，結(jié)構(gòu)上難以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，精度低，常見與儀表和設(shè)備中的構(gòu)件工作調(diào)整和鎖緊結(jié)構(gòu)。儀表和設(shè)備中的構(gòu)件工作調(diào)整和鎖緊結(jié)構(gòu)。螺母固定螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)螺母固定螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)螺桿固定螺母轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)螺桿固定螺母轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)5)(221hhPPl j j5. 螺母為從動(dòng)件的復(fù)式螺旋機(jī)

7、構(gòu)螺母為從動(dòng)件的復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu) 一種具有兩個(gè)螺旋一種具有兩個(gè)螺旋副副，一機(jī)構(gòu)個(gè)自由度的特殊螺旋機(jī)構(gòu)。如圖螺桿，一機(jī)構(gòu)個(gè)自由度的特殊螺旋機(jī)構(gòu)。如圖螺桿1上上A、B兩兩段為旋向相同段為旋向相同(或相反或相反)螺距分別為螺距分別為 和和 的螺旋。當(dāng)螺桿相的螺旋。當(dāng)螺桿相對(duì)于螺母對(duì)于螺母3 轉(zhuǎn)動(dòng)角轉(zhuǎn)動(dòng)角 時(shí)，可動(dòng)螺母時(shí)，可動(dòng)螺母2的移動(dòng)距離為：的移動(dòng)距離為：1hP2hPj 其中其中,一般一般 Ph1 Ph2 且相差很小，若且相差很小，若A、B兩段為旋向相同兩段為旋向相同則取則取“- -”；若；若A、B兩段為旋向反取兩段為旋向反取“+”， 因此、當(dāng)旋向相同，因此、當(dāng)旋向相同，很小很小l從動(dòng)件可獲得很小與精

8、確的位移（各種微動(dòng)裝置中常從動(dòng)件可獲得很小與精確的位移（各種微動(dòng)裝置中常見）；當(dāng)旋向相反，則螺旋變成快速移動(dòng)螺旋，即螺母見）；當(dāng)旋向相反，則螺旋變成快速移動(dòng)螺旋，即螺母2相對(duì)相對(duì)于螺母于螺母3快速趨近或離開。這種螺旋裝置用于要求快速夾緊的快速趨近或離開。這種螺旋裝置用于要求快速夾緊的夾具或鎖緊裝置中。夾具或鎖緊裝置中。612.2.3 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的計(jì)算滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的計(jì)算1. 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)參數(shù)的選擇和確定滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)參數(shù)的選擇和確定(1) 傳動(dòng)形式選擇傳動(dòng)形式選擇 按設(shè)計(jì)條件具體確定。按設(shè)計(jì)條件具體確定。(2) 螺紋類型的確定螺紋類型的確定 滑動(dòng)螺旋、主要采用公制普通螺紋和梯形螺紋（測(cè)微讀數(shù)滑動(dòng)

9、螺旋、主要采用公制普通螺紋和梯形螺紋（測(cè)微讀數(shù)螺旋螺旋三角形螺紋；傳力螺旋傳動(dòng)三角形螺紋；傳力螺旋傳動(dòng)用梯形螺紋）。用梯形螺紋）。(3) 螺距的確定螺距的確定 按移動(dòng)范圍和降速比確定。按移動(dòng)范圍和降速比確定。 細(xì)牙螺紋細(xì)牙螺紋位移量較小、降速比大、逆行程自鎖（光學(xué)位移量較小、降速比大、逆行程自鎖（光學(xué)儀器特種細(xì)牙螺紋儀器特種細(xì)牙螺紋d相同螺距和螺紋深度?。Ｏ嗤菥嗪吐菁y深度?。?。( P =1、0.75，0.5） 梯形螺紋或普通粗牙螺紋梯形螺紋或普通粗牙螺紋要求相對(duì)位移量較大的傳動(dòng)要求相對(duì)位移量較大的傳動(dòng)螺旋。螺旋。 （P=1，1. 5，2）7(4) 螺旋線數(shù)、旋向與升角螺旋線數(shù)、旋向與升角

10、測(cè)量螺旋傳動(dòng)中測(cè)量螺旋傳動(dòng)中單頭（傳動(dòng)精度比多頭螺紋精度單頭（傳動(dòng)精度比多頭螺紋精度高）高傳動(dòng)速度高）高傳動(dòng)速度多頭螺紋、精度不高如目鏡螺紋。多頭螺紋、精度不高如目鏡螺紋。 螺旋傳動(dòng)的旋向螺旋傳動(dòng)的旋向運(yùn)動(dòng)要求、應(yīng)優(yōu)先選用右旋。運(yùn)動(dòng)要求、應(yīng)優(yōu)先選用右旋。 螺旋升角螺旋升角綜合傳動(dòng)效率與自鎖（逆行程自鎖綜合傳動(dòng)效率與自鎖（逆行程自鎖 傳動(dòng)效率，傳動(dòng)效率， 值取大。值取大。(5) 螺母長(zhǎng)度與螺桿長(zhǎng)度的確定螺母長(zhǎng)度與螺桿長(zhǎng)度的確定 螺母長(zhǎng)度螺母長(zhǎng)度影響螺旋付的摩擦、磨損、傳動(dòng)精度。影響螺旋付的摩擦、磨損、傳動(dòng)精度。H=d2, 比例系數(shù)，整體式螺母比例系數(shù)，整體式螺母=1.52.5；開式螺；開式螺母母

11、=2.53.5。 螺桿螺紋長(zhǎng)度盡可能短（整個(gè)工作行程內(nèi)與螺母正確螺桿螺紋長(zhǎng)度盡可能短（整個(gè)工作行程內(nèi)與螺母正確旋合前提下）。旋合前提下）。 螺桿的剛度螺桿的剛度長(zhǎng)度長(zhǎng)度/螺紋小徑螺紋小徑 25，否則，否則進(jìn)行進(jìn)行穩(wěn)定穩(wěn)定性驗(yàn)算。性驗(yàn)算。8 (6) 螺旋副材料的確定螺旋副材料的確定 螺桿材料螺桿材料強(qiáng)度強(qiáng)度 耐磨性耐磨性 加工性能好。加工性能好。（精密傳導(dǎo)螺旋、熱處理后有較好的尺寸穩(wěn)定性、較低的摩（精密傳導(dǎo)螺旋、熱處理后有較好的尺寸穩(wěn)定性、較低的摩擦系數(shù)和較高的耐磨性擦系數(shù)和較高的耐磨性, 螺桿材料硬度比螺母要高）。螺桿材料硬度比螺母要高）。 螺桿螺桿45、50鋼（中碳鋼）調(diào)質(zhì)處理；熱處理后有鋼

12、（中碳鋼）調(diào)質(zhì)處理；熱處理后有較高硬度和耐磨性的重要螺桿可用較高硬度和耐磨性的重要螺桿可用T12、65Mn、40Cr等鋼；等鋼；熱處理后要求尺寸穩(wěn)定性好可用熱處理后要求尺寸穩(wěn)定性好可用9Mn2V、CrWMn、38CrMoAlA、GCr15、GCr15SiMn（滾動(dòng)軸承鋼）。（滾動(dòng)軸承鋼）。 螺母螺母錫青銅、黃銅、聚乙烯、尼龍和耐磨鑄鐵錫青銅、黃銅、聚乙烯、尼龍和耐磨鑄鐵（ 重載可選用鋁青銅或鑄造黃銅、球墨鑄鐵和重載可選用鋁青銅或鑄造黃銅、球墨鑄鐵和45鋼）。鋼）。 92. 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)主要計(jì)算滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)主要計(jì)算 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)螺桿受到的載荷主要是轉(zhuǎn)矩和軸向拉（壓滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)螺桿受到的載荷主要是

13、轉(zhuǎn)矩和軸向拉（壓）力，這些力引起）力，這些力引起螺紋的磨損螺紋的磨損、螺桿的變形螺桿的變形、螺桿或螺螺桿或螺紋牙的斷裂紋牙的斷裂、螺桿失穩(wěn)螺桿失穩(wěn)（長(zhǎng)徑比大）。（長(zhǎng)徑比大）。10l 耐磨性計(jì)算耐磨性計(jì)算 磨損是滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的主要失效形式，而磨損的速度與螺磨損是滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的主要失效形式，而磨損的速度與螺紋工作表面壓強(qiáng)的大小有直接系，因此，在軸向載荷紋工作表面壓強(qiáng)的大小有直接系，因此，在軸向載荷Fa a作用下，作用下，旋合長(zhǎng)度范圍內(nèi)螺紋工作表面單位面積上的壓力也就是工作比旋合長(zhǎng)度范圍內(nèi)螺紋工作表面單位面積上的壓力也就是工作比壓壓p p小于或等于許用壓強(qiáng)小于或等于許用壓強(qiáng) p 即即 式中式中: :

14、 p 螺紋工作表面實(shí)際平均壓強(qiáng)；螺紋工作表面實(shí)際平均壓強(qiáng)； P許用壓強(qiáng)；許用壓強(qiáng)； Fa 軸向載荷；軸向載荷； d2 螺紋中徑；螺紋中徑； H螺母高度；螺母高度； h 螺紋工作高度，梯形螺紋螺紋工作高度，梯形螺紋h=0.5P ；三角螺紋；三角螺紋h=0.5413P。2 aF Pppd hH112 aF Pdh p10HnP注意：注意：1. d2算出后按標(biāo)準(zhǔn)圓整、得相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)公稱直徑及螺距。算出后按標(biāo)準(zhǔn)圓整、得相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)公稱直徑及螺距。 2.考慮螺紋間載荷實(shí)際分布不均勻考慮螺紋間載荷實(shí)際分布不均勻 ， n10； n10時(shí)，更換螺母材料或增大螺紋直徑時(shí)，更換螺母材料或增大螺紋直徑 。l設(shè)計(jì)公式設(shè)計(jì)

15、公式按螺紋形式確定：按螺紋形式確定：整體式螺母，整體式螺母，取取1.22.5；剖分式螺母，剖分式螺母，取取2.53.5。 ：2dH令令12l螺桿受軸向載荷和轉(zhuǎn)矩的作用變形，螺桿受軸向載荷和轉(zhuǎn)矩的作用變形，P改變，改變，影響螺旋傳動(dòng)的精度。影響螺旋傳動(dòng)的精度。 一個(gè)螺距產(chǎn)生的變化量為：一個(gè)螺距產(chǎn)生的變化量為： 軸向載荷軸向載荷Fa(拉、壓）拉、壓） 式中：式中：P螺距；螺距；E 螺桿材料拉壓彈性摸量，螺桿材料拉壓彈性摸量，E鋼鋼=2.15105MPa ； A 螺桿螺紋截面面積，對(duì)梯形螺紋按螺紋中徑計(jì)算，即螺桿螺紋截面面積，對(duì)梯形螺紋按螺紋中徑計(jì)算，即d2 ； （當(dāng)螺桿受拉時(shí)上式?。ó?dāng)螺桿受拉時(shí)上

16、式取“”號(hào)，受壓時(shí)取號(hào)，受壓時(shí)取“”號(hào)）號(hào)） 扭矩扭矩T作用轉(zhuǎn)角為作用轉(zhuǎn)角為螺距的變化量為螺距的變化量為 （逆螺旋方向作用時(shí)?。媛菪较蜃饔脮r(shí)取“”號(hào)，順螺旋方向作用時(shí)取號(hào)，順螺旋方向作用時(shí)取“”號(hào)）號(hào)） 軸向載荷和轉(zhuǎn)矩作用下，一個(gè)螺距的變化量為軸向載荷和轉(zhuǎn)矩作用下，一個(gè)螺距的變化量為EAPFPFpTPGIjpPTGITPPPjjj222223() 102aPPF PTPEAGI（ m）13式中：式中：aF軸向載荷軸向載荷；T轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩；P螺距；螺距；pI2d2422/4,/32PAdId 螺桿螺紋段截面極慣性矩，在梯形螺紋剛度計(jì)算中，按螺螺桿螺紋段截面極慣性矩，在梯形螺紋剛度計(jì)算中，按螺 紋

17、中徑紋中徑 計(jì)算比較合理，即計(jì)算比較合理，即 ； 。E、G分別為螺桿材料的彈性模量和剪切彈性模量。分別為螺桿材料的彈性模量和剪切彈性模量。 14l 穩(wěn)定性計(jì)算，受軸向壓力的螺桿，當(dāng)軸向壓力較大，螺穩(wěn)定性計(jì)算，受軸向壓力的螺桿，當(dāng)軸向壓力較大，螺桿可能失去穩(wěn)定而產(chǎn)生側(cè)向彎曲即失穩(wěn)。螺桿失穩(wěn)時(shí)的臨桿可能失去穩(wěn)定而產(chǎn)生側(cè)向彎曲即失穩(wěn)。螺桿失穩(wěn)時(shí)的臨界軸向載荷主要與材料和柔度有關(guān)，即界軸向載荷主要與材料和柔度有關(guān)，即 =L/i（i-螺桿危螺桿危險(xiǎn)截面慣性半徑）險(xiǎn)截面慣性半徑）1/4dAIai /22)( LEIFaac 100時(shí)：時(shí)：15n工程計(jì)算工程計(jì)算242LdmFac16 為了保證螺桿不失穩(wěn)，必

18、須使：為了保證螺桿不失穩(wěn)，必須使： 式中：式中：Famax最大軸向載荷；最大軸向載荷； SF安全系數(shù)，安全系數(shù)，SF2.54。 如果不能滿足上述條件，應(yīng)增大直至滿足為止。如果不能滿足上述條件，應(yīng)增大直至滿足為止。 必須指出：上述討論僅限于必須指出：上述討論僅限于 100時(shí)的情況，時(shí)的情況， 取值不取值不同有關(guān)同有關(guān)Famax的計(jì)算詳見機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，另外的計(jì)算詳見機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，另外 40，不必，不必進(jìn)行穩(wěn)定性校核。進(jìn)行穩(wěn)定性校核。FaacSFFmax17l 螺紋強(qiáng)度計(jì)算螺紋強(qiáng)度計(jì)算 螺紋強(qiáng)度計(jì)算包括螺桿螺紋及螺母螺紋強(qiáng)度的螺紋強(qiáng)度計(jì)算包括螺桿螺紋及螺母螺紋強(qiáng)度的計(jì)算，然而由于螺桿材料強(qiáng)度一般比螺

19、母材料強(qiáng)度高，故只需計(jì)算，然而由于螺桿材料強(qiáng)度一般比螺母材料強(qiáng)度高，故只需驗(yàn)算螺母螺紋強(qiáng)度。設(shè)軸向載荷驗(yàn)算螺母螺紋強(qiáng)度。設(shè)軸向載荷Fa作用于螺紋中徑，忽略螺桿作用于螺紋中徑，忽略螺桿與螺母之間的徑向間隙，則螺母螺紋強(qiáng)度計(jì)算公式如下：與螺母之間的徑向間隙，則螺母螺紋強(qiáng)度計(jì)算公式如下：剪切強(qiáng)度剪切強(qiáng)度 彎曲強(qiáng)度彎曲強(qiáng)度 aFdbn23abbF hdb n式中：式中：d螺紋大徑（螺紋大徑（mm）；）；n/nH P旋合扣數(shù)，旋合扣數(shù)， ； 、 b 分別為螺紋材料的許用剪切應(yīng)力和許用彎曲應(yīng)力分別為螺紋材料的許用剪切應(yīng)力和許用彎曲應(yīng)力 ；b0.65bP螺紋根部寬度（螺紋根部寬度（mm），對(duì)于梯形螺紋），對(duì)

20、于梯形螺紋 。 18l螺桿的強(qiáng)度計(jì)算螺桿的強(qiáng)度計(jì)算 螺桿在軸向載荷和轉(zhuǎn)矩的作用下產(chǎn)生正螺桿在軸向載荷和轉(zhuǎn)矩的作用下產(chǎn)生正應(yīng)力和切應(yīng)力應(yīng)力和切應(yīng)力, 螺桿的強(qiáng)度可按第四強(qiáng)度理論進(jìn)行驗(yàn)算。螺桿的強(qiáng)度可按第四強(qiáng)度理論進(jìn)行驗(yàn)算。其計(jì)算公式為其計(jì)算公式為式中：式中： 螺桿材料的許用應(yīng)力，螺桿材料的許用應(yīng)力， /（35）（為材料）（為材料 的的 屈服極限）；屈服極限）； 螺桿螺紋小徑；螺桿螺紋小徑； Fa 軸向載荷；軸向載荷； 轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩。)2 . 0( 3)4(231221dTdFa s1dTs19 12.3.1 螺旋傳動(dòng)誤差與空程誤差螺旋傳動(dòng)誤差與空程誤差 螺旋傳動(dòng)誤差螺旋傳動(dòng)誤差是當(dāng)主動(dòng)件單向回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)

21、角時(shí)從動(dòng)件的實(shí)際是當(dāng)主動(dòng)件單向回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角時(shí)從動(dòng)件的實(shí)際位移量對(duì)于理論位移量偏差的最大幅度值。（直線位移量對(duì)于理論位移量偏差的最大幅度值。（直線1 1為理論為理論位移曲線、直線位移曲線、直線2 2為實(shí)際位移曲線）為實(shí)際位移曲線） 螺旋傳動(dòng)的空程螺旋傳動(dòng)的空程是當(dāng)主動(dòng)件改變回轉(zhuǎn)方向從動(dòng)件不能立是當(dāng)主動(dòng)件改變回轉(zhuǎn)方向從動(dòng)件不能立即隨之反向移動(dòng)，從動(dòng)件滯后于主動(dòng)件時(shí)所對(duì)應(yīng)的位移。即隨之反向移動(dòng)，從動(dòng)件滯后于主動(dòng)件時(shí)所對(duì)應(yīng)的位移。12.312.3 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)誤差與精度提高的措施20l螺旋傳動(dòng)誤差與空程誤差產(chǎn)生的主要因素螺旋傳動(dòng)誤差與空程誤差產(chǎn)生的主要因素螺旋副的固有誤差，如螺距、牙形半角誤差等；螺旋副的

22、固有誤差，如螺距、牙形半角誤差等；螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的裝置誤差，如螺桿軸向跳動(dòng)、螺桿軸線與螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的裝置誤差，如螺桿軸向跳動(dòng)、螺桿軸線與導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)方向偏斜等；導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)方向偏斜等；使用誤差，如工作中的彈性變形和熱變形等。使用誤差，如工作中的彈性變形和熱變形等。21(1)螺距誤差螺距誤差l 單個(gè)螺距誤差單個(gè)螺距誤差 螺紋全長(zhǎng)螺紋全長(zhǎng)上，任意單個(gè)實(shí)際螺距對(duì)基本螺上，任意單個(gè)實(shí)際螺距對(duì)基本螺距的偏差的最大代數(shù)差。距的偏差的最大代數(shù)差。 l 螺距累積誤差螺距累積誤差 規(guī)定的螺紋長(zhǎng)度內(nèi)，任意兩同側(cè)螺紋面間規(guī)定的螺紋長(zhǎng)度內(nèi)，任意兩同側(cè)螺紋面間實(shí)際距離對(duì)公稱尺寸的偏差的最大代數(shù)差。實(shí)際距離對(duì)公稱尺寸的偏差的最大代

23、數(shù)差。注意：螺母的螺距累積誤差對(duì)傳動(dòng)精度沒有影響。注意：螺母的螺距累積誤差對(duì)傳動(dòng)精度沒有影響。22(2)中徑誤差中徑誤差 螺旋副中，大徑、小徑并無相對(duì)接觸，中徑是配合尺寸，螺旋副中，大徑、小徑并無相對(duì)接觸，中徑是配合尺寸，因此要控制中徑變動(dòng)量。因此要控制中徑變動(dòng)量。第二節(jié) 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)(3)牙型半角誤差牙型半角誤差 螺紋牙型半角可能偏離標(biāo)螺紋牙型半角可能偏離標(biāo)準(zhǔn)值。但是，如果采用一準(zhǔn)值。但是，如果采用一把刀，一次裝卡，牙型半把刀，一次裝卡，牙型半角誤差在螺紋全長(zhǎng)上一般角誤差在螺紋全長(zhǎng)上一般變化不大。變化不大。23(4) 螺桿軸向竄動(dòng)誤差螺桿軸向竄動(dòng)誤差(5) 偏斜誤差偏斜誤差(6) 溫度誤差溫

24、度誤差maxmintanD212ll twllt 241.螺旋副零件與滑板連接結(jié)構(gòu)的確定螺旋副零件與滑板連接結(jié)構(gòu)的確定(1)剛性連接結(jié)構(gòu)剛性連接結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，連接剛度大，多用于受力較大的傳動(dòng)中。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，連接剛度大，多用于受力較大的傳動(dòng)中。螺旋副位移方向與滑板運(yùn)動(dòng)方向間易發(fā)生干涉。螺旋副位移方向與滑板運(yùn)動(dòng)方向間易發(fā)生干涉。第二節(jié) 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)12.3.2 提高螺旋傳動(dòng)精度與減少空程誤差的方法提高螺旋傳動(dòng)精度與減少空程誤差的方法25(2) 彈性彈性連接連接結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 適用于受力較小的精密螺旋傳動(dòng)。適用于受力較小的精密螺旋傳動(dòng)。第二節(jié) 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)26(3) 活動(dòng)活動(dòng)連接連接結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 徹底排除螺旋

25、副與滑板運(yùn)動(dòng)方向間的干涉，需要封閉力徹底排除螺旋副與滑板運(yùn)動(dòng)方向間的干涉，需要封閉力F。第二節(jié) 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)272.螺距誤差校正裝置提高精度的方法螺距誤差校正裝置提高精度的方法 tanxyRj28第二節(jié) 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)3 .消除螺旋傳動(dòng)空回的方法消除螺旋傳動(dòng)空回的方法 空回螺桿旋轉(zhuǎn)方向改變，在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)某一角度后，螺母才空回螺桿旋轉(zhuǎn)方向改變，在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)某一角度后，螺母才產(chǎn)生反向運(yùn)動(dòng)。原因是螺桿、螺母?jìng)鲃?dòng)副存在間隙。產(chǎn)生反向運(yùn)動(dòng)。原因是螺桿、螺母?jìng)鲃?dòng)副存在間隙。(1) 利用單向作用力利用單向作用力29(2) 利用調(diào)整螺母利用調(diào)整螺母1)徑向調(diào)整法徑向調(diào)整法 利用不同結(jié)構(gòu)，使螺母產(chǎn)生徑向收縮，以減小傳動(dòng)副間隙。利用