螺旋傳動(dòng)ppt課件VIP

螺旋傳動(dòng)知識(shí)培訓(xùn) 螺旋傳動(dòng)的概述 螺旋傳動(dòng)是精密機(jī)械中常用的一種傳動(dòng)型式 它是利用螺桿與螺母的相對運(yùn)動(dòng) 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 螺旋傳動(dòng)按其在精密機(jī)械中的作用 可分為 調(diào)整螺旋傳力螺旋傳導(dǎo)螺旋 用以調(diào)整 固定零件的相對位置 如機(jī)床 儀器及測試裝置中的微調(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 1 調(diào)整螺旋 測微目鏡示數(shù)螺旋傳動(dòng) 轉(zhuǎn)動(dòng)手輪6 螺桿3轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng) 推動(dòng)分劃板框2移動(dòng) 螺桿的移動(dòng)距離即分劃板的移動(dòng)距離 并直接從刻度套筒4和5中讀出 它以傳遞動(dòng)力為主 要求以較小的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生較大的軸向推力 用以克服工件阻力 如螺旋壓力機(jī) 螺旋千斤頂?shù)?這種傳力螺旋主要是承受很大的軸向力 一般為間歇性工作 每次的工作時(shí)間較短 工作速度也不高 通常具有自鎖能力 傳力螺旋傳動(dòng)承受的載荷較大 因此要有足夠的強(qiáng)度 2 傳力螺旋 它以傳遞運(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)螺旋常需在較長的時(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 傳導(dǎo)螺旋 1 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)2 滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)3 靜壓螺旋傳動(dòng) 螺旋傳動(dòng)按其按接觸面間摩擦的性質(zhì)分為 滑動(dòng)螺旋滑動(dòng)螺旋結(jié)構(gòu)簡單 便于制造 易于自鎖 應(yīng)用范圍較廣 但主要缺點(diǎn)是摩擦阻力大 傳動(dòng)效率低 一般為30 40 磨損快 傳動(dòng)精度低 滾動(dòng)螺旋滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)具有傳動(dòng)效率高 啟動(dòng)力矩小 傳動(dòng)靈敏平穩(wěn) 工作壽命長等優(yōu)點(diǎn) 故目前在機(jī)床 汽車 航空 航天及武器等制造業(yè)中應(yīng)用頗廣 缺點(diǎn)是制造工藝比較復(fù)雜 特別是長螺桿更難保證熱處理及磨削工藝質(zhì)量 剛性和抗振性能較差 靜壓螺旋為了降低螺旋傳動(dòng)的摩擦 提高傳動(dòng)效率 并增強(qiáng)螺旋傳動(dòng)的剛性和抗振性能 可以將靜壓原理應(yīng)用于螺旋傳動(dòng)中 制成靜壓螺旋 降速傳動(dòng)比大螺距一般很小 在轉(zhuǎn)角很大的情況下 能獲得很小的直線位移量 可大大縮短機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)鏈 結(jié)構(gòu)簡單 緊湊 傳動(dòng)精度高 工作平穩(wěn) 具有增力作用只要給主動(dòng)件一個(gè)較小的轉(zhuǎn)矩 從動(dòng)件即獲得較大的軸向力能自鎖螺旋線升角小于摩擦角時(shí) 螺旋傳動(dòng)具有自鎖作用 效率低 磨損快螺旋工作面為滑動(dòng)摩擦 傳動(dòng)效率低 30 40 磨損快 不適于高速和大功率傳動(dòng) 第二節(jié)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng) 一 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的特點(diǎn) 二 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的型式及應(yīng)用 1 螺母固定 螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng) 2 螺桿轉(zhuǎn)動(dòng) 螺母移動(dòng) 3 螺母轉(zhuǎn)動(dòng) 螺桿移動(dòng) 4 螺桿固定 螺母轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng) 1 螺母固定 螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng) 螺旋起重器 這種傳動(dòng)型式的螺母本身起著支承作用 螺桿不需另加軸承 從而簡化了結(jié)構(gòu) 消除了螺桿與軸承之間可能產(chǎn)生的軸向竄動(dòng) 利于提高傳動(dòng)精度 缺點(diǎn)是所占軸向尺寸較大 為螺桿行程的兩倍加上螺母高度 剛性較差 因此僅適用于行程短 25mm 的情況 測微目鏡 2 螺桿轉(zhuǎn)動(dòng) 螺母移動(dòng) 這種傳動(dòng)型式的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊 所占軸向尺寸取決于螺母高度及行程大小 剛度較大 與上種情況相比 當(dāng)工作行程相同時(shí) 它的軸向尺寸幾乎可縮為前者的一半 因此適用于工作行程較長的情況 但這種結(jié)構(gòu)需要兩個(gè)支承 同時(shí)要限制螺母轉(zhuǎn)動(dòng) 結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜 不利于提高傳動(dòng)精度 這種傳動(dòng)型式需要限制螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)和螺母移動(dòng) 結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜 所占空間又較大 應(yīng)用較少 3 螺母轉(zhuǎn)動(dòng) 螺桿移動(dòng) 這種傳動(dòng)型式 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 緊湊 但在多數(shù)場合下使用不方便 應(yīng)用較少 4 螺桿固定 螺母轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng) 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的失效形式螺紋的磨損螺桿的變形螺桿或螺紋牙的斷裂滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的計(jì)算耐磨性剛度穩(wěn)定性強(qiáng)度驅(qū)動(dòng)力矩 效率 自鎖 三 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的計(jì)算 一 傳動(dòng)型式的選擇 二 螺紋類型的確定示數(shù)螺旋傳動(dòng)多采用三角形螺紋 傳力螺旋傳動(dòng)采用梯形螺紋 四 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)原則 螺桿和螺母的材料應(yīng)根據(jù)用途 精度等級及熱處理要求等條件選定 對材料總的要求是具有良好的耐磨性和易于加工 為了減小磨損 螺桿和螺母最好選用不同的材料 同時(shí) 應(yīng)使螺桿的硬度高于螺母的硬度 以保護(hù)價(jià)格較貴和對傳動(dòng)精度影響較大的螺桿 三 螺旋副材料的確定 螺旋傳動(dòng)的主要參數(shù)有 螺桿直徑和長度 螺距 螺旋線頭數(shù)和螺母高度等 在一般情況下 這些參數(shù)可參照同類機(jī)構(gòu)用類比的方法確定 但對于重要傳動(dòng)進(jìn)行必要的校核計(jì)算 四 主要參數(shù)的確定 五 螺紋公差 滾珠螺旋傳動(dòng)是在螺桿和螺母間放入適量的滾珠 使滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦的螺旋傳動(dòng) 滾珠螺旋傳動(dòng)由螺桿 螺母 滾珠和滾珠循環(huán)返回裝置四部分組成 第三節(jié)滾珠螺旋傳動(dòng) 當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 滾珠沿螺紋滾道滾動(dòng) 為了防止?jié)L珠沿滾道面掉出來 螺母上設(shè)有滾珠循環(huán)返回裝置 構(gòu)成了一個(gè)滾珠循環(huán)通道 滾珠從滾道的一端滾出后 沿著循環(huán)通道返回另一端 重新進(jìn)入滾道 從而構(gòu)成一閉合回路 1 傳動(dòng)效率高 一般可達(dá)90 以上 約為滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)效率的三倍 2 傳動(dòng)精度高 3 具有傳動(dòng)的可逆性 但不能自鎖 用于垂直升降傳動(dòng)時(shí) 需附加制動(dòng)裝置 4 制造工藝復(fù)雜 成本較高 但使用壽命長 維護(hù)簡單 一 滾珠螺旋傳動(dòng)的特點(diǎn) 按用途和制造工藝不同 滾珠螺旋傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)型式有多種 它們的主要區(qū)別在于螺紋滾道法向截形 滾珠循環(huán)方式 消除軸向間隙的調(diào)整預(yù)緊的方法等三方面 二 滾珠螺旋傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)型式與類型 螺紋滾道法向截形是指通過滾珠中心且垂直于滾道螺旋面的平面和滾道表面交線的形狀 常用的截形有單圓弧形和雙圓弧形兩種 一 螺紋滾道法向截形 單圓弧形的特點(diǎn)是砂輪成型比較簡單 易于得到較高的精度 但接觸角 隨著初始間隙和軸向力大小而變化 因此 效率 承載能力和軸向剛度均不夠穩(wěn)定 雙圓弧形的接觸角 在工作過程中基本保持不變 效率 承載能力和軸向剛度穩(wěn)定 并且滾道底部不與滾珠接觸 可貯存一定的潤滑油和贓物 使磨損減小 但雙圓弧形砂輪修整 加工 檢驗(yàn)比較困難 1 內(nèi)循環(huán)滾珠在循環(huán)過程中始終與螺桿保持接觸的循環(huán)叫內(nèi)循環(huán) 二 滾珠循環(huán)方式 在同一個(gè)螺母上 具有循環(huán)回路的數(shù)目稱為列數(shù) 內(nèi)循環(huán)的列數(shù)通常有二到四列 即一個(gè)螺母上裝有2 4個(gè)反向器 滾珠在每一循環(huán)中繞經(jīng)螺紋滾道的圈數(shù)稱為工作圈數(shù) 內(nèi)循環(huán)的工作圈數(shù)是一列只有一圈 因而回路短 滾珠流暢性好 效率高 此外 徑向尺寸小 零件少 裝配簡單 內(nèi)循環(huán)的缺點(diǎn)是反向器的回珠槽具有空間曲面 加工較復(fù)雜 2 外循環(huán)滾珠在返回時(shí)與螺桿脫離接觸的循環(huán)稱為外循環(huán) 按結(jié)構(gòu)的不同 外循環(huán)分為螺旋槽式 插管式和端蓋式三種 螺旋槽式是直接在螺母1外圓柱面上銑出螺旋線形的凹槽作為滾珠循環(huán)通道 凹槽的兩端鉆出兩個(gè)通孔分別與螺紋滾道相切 同時(shí)用兩個(gè)導(dǎo)珠器4引導(dǎo)滾珠3通過該兩通孔 用套筒2或螺母座內(nèi)表面蓋住凹槽 從而構(gòu)成滾珠循環(huán)通道 螺旋槽式結(jié)構(gòu)工藝簡單 易于制造 螺母徑向尺寸小 缺點(diǎn)是擋珠器剛度較差 容易磨損 插管式是用彎管2代替螺旋槽式中的凹槽 把彎管的兩端插入螺母3上與螺紋滾道相切的兩個(gè)通孔內(nèi) 外加壓板1用螺釘固定 用彎管的端部或其它形式的擋珠器引導(dǎo)滾珠4進(jìn)出彎管 以構(gòu)成循環(huán)通道 插管式結(jié)構(gòu)簡單 工藝性好 適于批量生產(chǎn) 缺點(diǎn)是彎管突出在螺母的外部 徑向尺寸較大 若用彎管端部作擋珠器 耐磨性較差 端蓋式是在螺母1上鉆有一個(gè)縱向通孔作為滾珠返回通道 螺母兩端裝有銑出短槽的端蓋2 短槽端部與螺紋滾道相切 并引導(dǎo)滾珠返回通道 構(gòu)成滾珠循環(huán)回路 端蓋式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊 工藝性好 缺點(diǎn)是滾珠通過短槽時(shí)容易卡住 三 消除軸向間隙的調(diào)整預(yù)緊方法 如果滾珠螺旋副中有軸向間隙或在載荷作用下滾珠與滾道接觸處有彈性變形 則當(dāng)螺桿反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 將產(chǎn)生空回誤差 為了消除空回誤差 在螺桿上裝配兩個(gè)螺母1和2 調(diào)整兩個(gè)螺母的軸向位置 使兩個(gè)螺母中的滾珠在承受載荷之前就以一定的壓力分別壓向螺桿螺紋滾道相反的側(cè)面 使其產(chǎn)生一定的變形 從而消除了軸向間隙 也提高了軸向剛度 1 墊片調(diào)隙式調(diào)整墊片2的厚度 可使螺母1產(chǎn)生軸向移動(dòng) 以達(dá)到消除軸向間隙和預(yù)緊的目的 這種方法結(jié)構(gòu)簡單 可靠性高 剛性好 為了避免調(diào)整時(shí)拆卸螺母 墊片可制成剖分式 其缺點(diǎn)是精確調(diào)整比較困難 并且當(dāng)滾道磨損時(shí)不能隨意調(diào)整 除非更換墊圈 2 螺紋調(diào)隙式螺母1的外端有凸緣 螺母3加工有螺紋的外端伸出螺母座外 以兩個(gè)圓螺母鎖緊 旋轉(zhuǎn)圓螺母即可調(diào)整軸向間隙和預(yù)緊 這種方法結(jié)構(gòu)緊湊 工作可靠 調(diào)整方便 缺點(diǎn)是不很精確 鍵4的作用是防止兩個(gè)螺母的相對轉(zhuǎn)動(dòng) 3 齒差調(diào)隙式在螺母1和2的凸緣上切出齒數(shù)相差一個(gè)齒的外齒輪 把其裝入螺母座中分別與具有相應(yīng)齒數(shù)的內(nèi)齒輪3和4嚙合 調(diào)整時(shí) 先取下內(nèi)齒輪 將兩個(gè)螺母相對螺母座同方向轉(zhuǎn)動(dòng)一定的齒數(shù) 然后把內(nèi)齒輪復(fù)位固定 此時(shí) 兩個(gè)螺母之間產(chǎn)生相應(yīng)的軸向位移 從而達(dá)到調(diào)整的目的 這種方法調(diào)整精度很高 工作可靠 但結(jié)構(gòu)復(fù)雜 加工工藝和裝配性能較差 滾珠螺旋副的精度包括螺母的行程誤差和空回誤差 影響滾珠螺旋副精度的因素同滑動(dòng)螺旋副一樣 主要是螺旋副的參數(shù)誤差 機(jī)構(gòu)誤差和受軸向力后滾珠與螺紋滾道面的接觸變形 螺桿剛度不足引起的螺紋變形等所產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)變形誤差 三 滾珠螺旋副的精度 在JB標(biāo)準(zhǔn)中 根據(jù)滾珠螺旋副的使用范圍和要求分為兩個(gè)類型 P類定位滾珠螺旋副和T類傳動(dòng)滾珠螺旋副 七個(gè)精度等級 即l 2 3 4 5 7和10級 1級精度最高 依次遞減 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了滾珠螺旋副的螺距公差和公稱直徑尺寸變動(dòng)量的公差 并給出了各項(xiàng)參數(shù)的檢驗(yàn)方法 各類型的檢驗(yàn)項(xiàng)目和各精度等級的滾珠螺旋副行程偏差和行程變動(dòng)量 滾珠絲杠 一 靜壓螺旋傳動(dòng)的工作原理 第四節(jié)靜壓螺旋傳動(dòng) 為了降低螺旋傳動(dòng)的摩擦 提高傳動(dòng)效率 并增強(qiáng)螺旋傳動(dòng)的剛性和抗震性能 可以將靜壓原理應(yīng)用于螺旋傳動(dòng)中 制成靜壓螺旋 在靜壓螺旋中 螺桿仍為一具有梯形螺紋的普通螺桿 但在螺母每圈螺紋牙兩個(gè)側(cè)面的中徑處 各開有3 4個(gè)油腔 壓力油通過節(jié)流器進(jìn)入油腔 產(chǎn)生一定的油腔壓力 當(dāng)螺桿未受載荷時(shí) 螺桿的螺紋牙位于螺母螺紋牙的中間位置 處于平衡狀態(tài) 此時(shí) 螺桿螺紋牙的兩側(cè)間隙相等 經(jīng)螺紋牙兩側(cè)流出的油的流量相等 因此 油腔壓力也相等 當(dāng)螺桿受軸向載荷時(shí) 螺桿沿受載方向產(chǎn)生一位移 螺紋牙一側(cè)間隙增大 另