1、透析差動螺旋機構傳動原理江蘇省揚中中等專業學校李見山6摘要：差動螺旋傳動是一種復合螺旋傳動， 有關該傳動的計算是螺旋傳動中的難點之一。 如何深刻理解并掌握該傳動的原理及計算， 筆者從螺旋傳動機構的結構分析入手對該傳動的 原理進行了闡述。關鍵詞：螺旋傳動、普通螺旋傳動、差動螺旋傳動、螺旋副、普通螺旋傳動機構分析及移動件運動方向判別復習鞏固普通螺旋傳動機構分析及移動件運動方向判別的左右手定則是差動螺旋傳動 原理分析的重要基礎。根據普通螺旋傳動機構中組成螺旋副的兩構件運動狀態， 類型：I型（一件固定不動，一件自轉自移運動。）移動。）。如圖1所示I型普通螺旋傳動機構中含有兩構件：本文將普通螺旋傳動分為

2、兩種 和II型（一件原位回轉，一件只作直線機架為固定螺母2,運動構件為螺桿1,兩構件間以螺旋副連接。1的回轉方向如圖中所示，則其移動方向1回轉方向一致，大拇指指向 向左,L = NPh可知：若螺桿轉動一周，則其相對機若圖1螺旋傳動機構中傳動螺紋為右旋，螺桿圖中«紋為右旅圖1由右手定則判定：伸出右手，四指彎曲方向與螺桿 即為螺桿1 （相對機架）的移動方向；由公式 架（螺母2）移動了一個導程 Ph。Lr=i23圖中螺紋為右旋 圖2如圖2 所示II型普通螺旋傳動機構由三個構件組成： 主動件螺桿1、從動件螺母2和機 架3。三構件之間的運動副連接關系如下：螺桿 1、螺母2以成螺旋副連接，螺桿

3、1、機架3 以轉動副連接，螺母 2、機架3以移動副連接。若圖2該機構中傳動螺紋旋向為右旋，主動件螺桿1的回轉方向如圖中所示， 則從動件螺母2移動方向由右手定則判定：伸出右手，四指彎曲方向與主動件螺桿1回轉方向一致，大拇指所指的相反方向向右，即為從動件螺母2 （相對機架或螺桿）移動的方向。由公式L = NPh可知：若螺桿轉動 1周，則螺母向右移動了一個導程Ph的距離。、差動螺旋傳動機構的結構及運動副分析是對差動螺旋傳動機構作深入的對差動螺旋傳動機構的組成和運動副關系的認真分析, 運動分析的前提。1從動件移動螺母 2和如圖3所示一差動螺旋傳動機構由三個構件組成：主動件螺桿 機架3 （固定螺母）。圖

4、3限E兩段螺紋均為右旋該差動螺旋機構中構件之間的運動副關系如下： 主動件（螺桿1） 動，一件作自轉自移運動） 主動件（螺桿1 ） 件回轉，一件作直線移動） 從動件（移動螺母與機架3 （固定螺母）在 A處組成I型普通螺旋副（一件固定不與從動件（移動螺母 2）在B段螺紋處組成II2）與機架3兩構件組成移動副。型普通螺旋副（一三、差動螺旋傳動中從動件的移動分析差動螺旋傳動中從動件的移動分析包括移動量的計算和移動方向的判斷， 傳動分析的核心問題，也是分析差動螺旋傳動的難點所在。假設螺桿1上兩段螺紋A、B旋向均為右旋，導程分別為PhA、PhB；的回轉方向轉動1周，問移動螺母2將會產生怎樣的運動？（先猜猜

5、看）比較一下圖3與圖2的相同之處：主動件（螺桿 1）與移動螺母2在B段螺紋處組成II 型普通螺旋副（螺桿 1轉動，螺母2相對螺桿1作移動），將該處結構單獨分析，如圖 4：這是差動螺旋螺桿按圖3中所示1 N=lr3圖5Ll 二 PhA<N=lrI由II型普通螺旋傳動的左右手判定定則可知：當螺桿 1按圖示回轉方向轉動 1周時， 移動螺母2相對螺桿1朝右移動的距離-2, -2= PhB；這個PhB值是否就是移動螺母 2相 對機架的實際移動距離？當然不是。我們應當注意到，圖3中的主動件螺桿1與機架3間的運動副是不同于圖 機架間的轉動副，根據前述機構結構的分析，主動件螺桿 紋處組成的是I型普通螺旋

6、副，如圖 5所示：當螺桿2中的螺桿與1與機架3 （固定螺母）在 A段螺1按圖示回轉方向轉動 1周時，根據I型普通螺旋傳動的（左）右手定則可判斷出主動件螺桿 即：主動件螺桿1并非作原位回轉運動。1相對機架向左移動了一個導程PhA，這時可清楚地看到，從動件移動螺母2相對機架的實際移動距離應該是螺桿1相對機架向左移動距離-1 （ -1 = PhA ）和移動螺母2相對螺桿1朝右移動的距離-21 （ -21 = PhB）兩者的合成，即:L = Ll 1-21 = 1 X( PhA PhB)公式中，如果PhA > PhB,則螺母2移動方向與螺桿1 （相對機架）的移動方向一致，朝左；如果P hA &l

7、t; PhB,則螺母2移動方向與螺桿1 （相對機架）的移動方向相反，向右。以上 分析的三個構件間的相對移動的關系可由圖121= PhfiL16直觀表達。L£l=ftMEL = PhJi Lbn PiiA<Fkc如果將B段螺紋的旋向改為左旋，且其它條件不變，則螺母 呢？現作分析如下：螺桿1按圖示回轉方向轉動2又將會產生怎樣的運動1周，進行兩次左右手定則判斷：首先判斷主動件螺桿相對機架向左移動了一個導程PhA的距離L1 ;從動件移動螺母2相對螺桿1朝左移動了一塵-P7711 N=lrLai Phfi Ll= Phi個導程PhB的距離L2i （如圖7）;圖7 S（左旋）的距離Li（

8、Li=PhA）和從動件移動螺母 2相對螺桿即：L21 （ L21 = PhB）的合成，則從動件移動螺母 2相對機架的實際移動距離L是：主動件螺桿1相對機架向左移動 1朝左移動的距離L = Li+ L21 = 1 X（ PhA + PhB）上面分析的三個構件間顯而易見，螺母2移動方向朝左一一與螺桿 1的移動方向一致。的相對移動運動方向與關系可由圖8表達。四、差動螺旋傳動的計算通用公式驗證差動螺旋傳動的計也是分析計算各類差我們經過對差動螺旋傳動詳盡分析并進行幾個實例演算可總結、 算公式，差動螺旋傳動的計算公式是對差動螺旋傳動分析的高度概括, 動螺旋傳動的關鍵。差動螺旋傳動的計算公式：L = N （

9、 PhA ± PhB）上式中字母含義如下：PhAL 從動件（螺母 2）N 主動件（螺桿 1） -機架（固定螺母） 相對機架的實際移動距離; 轉動的周數；的導程；PhB 從動件（移動螺母 2）的導程；下面對差動螺旋傳動計算公式及計算結果L的正負作以下幾點說明： 計算公式括號中的固定機架的螺紋導程（PhA）與移動從動件的螺紋導程（PhB）前后位置順序要明確：即前架（ PhA ）后從（PhB），嚴格按此順序書寫便于根據計算的結果對移動從動件移動動方向的進行正確判斷； 計算公式中的兩導程間加減號“±”的應用：當主動件與機架和從動件連接的兩處螺旋副旋向相反時，則在公式中兩導程間用“

10、+ ” 號，表示機構傳動時兩處螺旋副中的移動件相對螺旋副中另一件產生的移動方向一致；當主動件與機架和從動件連接的兩處螺旋副旋向一致時，則在公式中兩導程間用“一” 號，表示機構傳動時兩處螺旋副中的移動件相對螺旋副中另一件產生的移動方向相反； 計算結果L的正負說明：計算結果L若為正值，則表明移動從動件（移動螺母2）的移動方向與主動件 （螺桿1） 的移動方向一致；計算結果 L若為負值，則表明移動從動件（移動螺母2）的移動方向與主動件（螺桿1）的移動方向相反。 從動件（移動螺母 2）的移動方向的判別。通過計算結果 L值正負和主動件的移動方向來判斷從動件的移動方向是簡便可靠的方 法，具體判斷步驟如下：第一步，先判斷主動件螺桿 1的移動方向（此處注意：應該用I型普通螺旋傳動的左右手定則對主動件螺桿