第六章螺紋連接及螺旋傳動概述螺紋聯接的類型及螺紋聯接件螺紋聯接的預緊和防松螺旋傳動的基本形式螺旋傳動螺旋副中的摩擦與效率第六章螺紋連接及螺旋傳動概述螺紋聯接的類型及螺紋1

6.1概述

功能通過螺桿與螺母的相對運動，將旋轉運動變為直線運動，用以實現測量、調整以及傳遞運動。分類根據使用的目的分為(1)示數螺旋傳動(2)傳力螺旋傳動(3)一般傳動螺旋6.1概述功能通過螺桿與螺母的相對運動，將旋轉運動變為直2示數螺旋傳動示數螺旋傳動3傳力螺旋傳動傳力螺旋傳動4一般傳動螺旋一般傳動螺旋5§6—2螺旋傳動的主要形式如用一個三角形K沿螺旋線運動并使K平面始終通過圓柱體軸線YY-這樣就構成了三角形螺紋。同樣改變平面圖形K，可得到矩形、梯形、鋸齒形、管螺紋也可以設想底邊為一、螺紋的形成§6—2螺旋傳動的主要形式如用一個三角形K沿螺旋線運動6按牙型:三角形螺紋、管螺紋——聯接螺紋矩形、梯形、鋸齒形螺紋——傳動螺紋按位置：內螺紋——在圓柱孔的內表面形成的螺紋外螺紋——在圓柱孔的外表面形成的螺紋三角形螺紋：粗牙螺紋——用于緊固件細牙螺紋——同樣的公稱直徑下，螺距最小，自鎖性好，適于薄壁細小零件和沖擊變載等根據螺旋線繞行方向：左旋——如圖右旋——常用根據螺旋線頭數：單頭螺紋（n=1）——用于聯接雙頭螺紋（n=2）——如圖多線螺紋（n≥2）——用于傳動二、螺紋的類型按牙型:三角形螺紋、管螺紋——聯接螺紋二、螺紋7鋸齒形螺紋三角形螺紋矩形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋三角形螺紋矩形螺紋梯形螺紋8第六章---螺紋連接及螺旋傳動-概述ppt課件91）外徑（大徑）d（D）——與外螺紋牙頂相重合的假想圓柱面直徑，亦稱公稱直徑2）內徑（小徑）d1(D1)——與外螺紋牙底相重合的假想圓柱面直徑3）中徑d2——在軸向剖面內牙厚與牙間寬相等處的假想圓柱面的直徑，d2≈0.5(d+d1)三、螺紋的主要參數1）外徑（大徑）d（D）——與外螺紋牙頂相重合的假想圓柱三、104）螺距P——相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線上對應兩點間的軸向距離5）導程（S）——同一螺旋線上相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線上的對應兩點間的軸向距離6）線數n——螺紋螺旋線數目，一般為便于制造n≤4螺距、導程、線數之間關系：L=nP

4）螺距P——相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線上對應兩117）螺旋升角ψ——中徑圓柱面上螺旋線的切線與垂直于螺旋線軸線的平面的夾角8）牙型角α——螺紋軸向平面內螺紋牙型兩側邊的夾角9）牙型斜角β——螺紋牙的側邊與螺紋軸線垂直平面的夾角7）螺旋升角ψ——中徑圓柱面上螺旋線的切線與垂直于螺旋1213二、螺紋的運動形式及特點l——螺桿(或螺母)的位移；t——螺距；n——螺旋線頭數；——螺桿和螺母間的相對轉角。二、螺紋的運動形式及特點14二、螺紋的運動形式及特點螺母固定，螺桿轉動并移動(a)。螺桿轉動，螺母移動(b)。螺母轉動，螺桿移動(c)螺桿固定，螺母轉動并移動(d)。二、螺紋的運動形式及特點15螺母固定，螺桿轉動并移動螺母固定，螺桿轉動并移動16螺桿轉動，螺母移動螺桿轉動，螺母移動17差動螺旋傳動當、相差很小時，L很小。差動螺旋可用于各種測微及微動裝置中。差動螺旋傳動18差動螺旋微位移機構差動螺旋微位移機構19差動螺旋傳動當左、右兩段螺紋的旋向相反，若螺桿轉動K轉時，可動螺母2的移動距離為：

差動螺旋變成快速移動螺旋，即螺母2相對于螺母1快速靠近或離開。螺旋裝置用于要求夾緊的夾具或鎖緊裝置中。差動螺旋傳動當左、右兩段螺紋的旋向相反，若螺桿轉動K轉時，可20螺旋傳動的特點降速傳動比大。傳動精度高。具有自鎖性能。軸向牽引力(或壓力)大。

效率低、磨損快。螺旋傳動的特點降速傳動比大。21三、螺紋基本參數確定1.螺紋牙形及半角矩形螺紋牙形半角三角形螺紋牙形半角梯形螺紋牙形半角三、螺紋基本參數確定1.螺紋牙形及半角22三、螺紋基本參數確定2.螺距三、螺紋基本參數確定2.螺距23三、螺紋基本參數確定3.螺紋線數、螺紋升角及旋向螺桿上螺紋部分的長度l應保證必需的工作行程H——螺母長度——行程長度

三、螺紋基本參數確定3.螺紋線數、螺紋升角及旋向24§6—3螺紋聯接的類型及螺紋聯接件一、螺紋聯接主要類型1、螺栓聯接a)普通螺栓聯接——被聯接件不太厚，螺桿帶釘頭，通孔不帶螺紋，螺桿穿過通孔與螺母配合使用。裝配后孔與桿間有間隙，并在工作中不許消失，結構簡單，裝拆方便，可多個裝拆，應用較廣。b)精密螺栓聯接——裝配后無間隙，主要承受橫向載荷，也可作定位用，采用基孔制配合鉸制孔螺栓聯接§6—3螺紋聯接的類型及螺紋聯接件一、螺紋聯接主要類252、雙頭螺栓聯接——螺桿兩端無釘頭，但均有螺紋，裝配時一端旋入被聯接件，另一端配以螺母。適于常拆卸而被聯接件之一較厚時。折裝時只需拆螺母，而不將雙頭螺栓從被聯接件中擰出。3、螺釘聯接——適于被聯接件之一較厚（上帶螺紋孔），不需經常裝拆，一端有螺釘頭，不需螺母，適于受載較小情況2、雙頭螺栓聯接——螺桿兩端無釘頭，但均有螺紋，裝配時一端旋26特殊聯接：地腳螺栓聯接,吊環螺釘聯接4、緊定螺釘聯接——擰入后，利用桿末端頂住另一零件表面或旋入零件相應的缺口中以固定零件的相對位置。可傳遞不大的軸向力或扭矩。特殊聯接：地腳螺栓聯接,吊環螺釘聯接4、緊定螺27二、螺紋聯接件

2）雙頭螺柱——兩端帶螺紋

A型——有退刀槽B型——無退刀槽1）螺栓普通螺栓——六角頭，小六角頭，標準六角頭，大六角頭,內六角鉸制孔螺栓——螺紋部分直徑較小螺母二、螺紋聯接件2）雙頭螺柱—284）緊定螺釘錐端——適于零件表面硬度較低不常拆卸常合平端——接觸面積大、不傷零件表面，用于頂緊硬度較大的平面，適于經常拆卸圓柱端——壓入軸上凹抗中，適于緊定空心軸上零件的位置輕材料和金屬薄板3）螺釘與螺栓區別——要求螺紋部分直徑較粗;要求全螺紋4）緊定螺釘3）螺釘296）螺母六角螺母：標準，扁，厚5）自攻螺釘——由螺釘攻出螺紋圓螺母+止退墊圈——帶有缺口，應用時帶翅墊圈內舌嵌入軸槽中，外舌嵌入圓螺母的槽內，螺母即被鎖緊6）螺母六角螺母：標307）墊圈7）墊圈31§6—4螺紋聯接的預緊和防松一、預緊預緊目的——保持正常工作。如汽缸螺栓聯接，有緊密性要求，防漏氣，接觸面積要大，靠摩擦力工作，增大剛性等。增大剛性——增加聯接剛度、緊密性和提高防松能力預緊力QP——預先軸向作用力（拉力）螺紋聯接：松聯接——在裝配時不擰緊，只存受外載時才受到力的作用緊聯接——在裝配時需擰緊，即在承載時，已預先受力，預緊力QP預緊過緊——擰緊力QP過大，螺桿靜載荷增大、降低本身強度過松——擰緊力QP過小，工作不可靠§6—4螺紋聯接的預緊和防松一、預緊預緊目的——保持32扳手擰緊力矩——T=FH·L,擰緊時螺母：T=T1+T2T——擰緊力矩T1——螺紋摩擦阻力矩T2——螺母端環形面與被聯接件間的摩擦力矩FH—作用于手柄上的力，L——力臂

一般K=0.1~0.3——擰緊力矩系數由于直徑過小的螺栓，容易在擰緊時過載拉斷，所以對于重要的聯接不宜小于M10~M14扳手擰緊力矩——T=FH·L,擰緊時螺母：T=T1+T2F33預緊力QP的控制：測力矩板手——測出預緊力矩，如左圖定力矩板手——達到固定的擰緊力矩T時，彈簧受壓將自動打滑，如右圖測量預緊前后螺栓伸長量——精度較高二、螺紋防松

預緊力QP的控制：二、螺紋防松341、防松目的實際工作中，外載荷有振動、變化、材料高溫蠕變等會造成摩擦力減少，螺紋副中正壓力在某一瞬間消失、摩擦力為零，從而使螺紋聯接松動，如經反復作用，螺紋聯接就會松馳而失效。因此，必須進行防松，否則會影響正常工作，造成事故2、防松原理消除（或限制）螺紋副之間的相對運動，或增大相對運動的難度。3、防松辦法及措施1）摩擦防松

雙螺母、彈簧墊圈、尼龍墊圈、自鎖螺母等

1、防松目的2、防松原理1）摩擦防松雙螺母、彈簧墊圈、尼龍35彈簧墊圈自鎖螺母——螺母一端做成非圓形收口或開峰后徑面收口，螺母擰緊后收口漲開，利用收口的彈力使旋合螺紋間壓緊2）機械防松：開槽螺母與開口銷，圓螺母與止動墊圈，彈簧墊片，軸用帶翅墊片，止動墊片，串聯鋼絲等彈簧墊圈自鎖螺母——螺母一端做成非圓形收口或開峰后徑面收口，363）永久防松：端鉚、沖點、點焊4）化學防松——粘合

開槽螺母與開口銷圓螺母與止動墊圈串聯鋼絲3）永久防松：端鉚、沖點、點焊開槽螺母圓螺母串聯鋼絲371、矩形螺紋（1）上升時載荷為FQ，驅動力矩為TFQ+F

+FR=0§6-5螺旋副中的摩擦與效率FQvFFfFRFNFRFFQ+FQ

F1、矩形螺紋FQ+F+FR=0§6-5螺38（2）下滑時v

反向vFRFFQFQ

FF=FQ

tg(-)<→

F

<0→下滑需加反向力，否則無論FQ

有多大都不會使螺母自動下滑→螺旋的自鎖自鎖條件：

FQFNFFQ+F

+FR=0FfFR-1、矩形螺紋（2）下滑時vFRFFQFQFF=FQtg(-392、非矩形螺紋矩形

FN=FQFf=FN

f=FQ

f非矩形——當量摩擦系數——當量摩擦角各計算公式=0

→矩形螺紋2、非矩形螺紋矩形非矩形——當量摩擦402、非矩形螺紋

↑→

f（

）↑→

↓→便于自鎖

三角形→聯接矩形、梯形、鋸齒形螺紋→傳動

↓→

↓→便于自鎖單線螺紋→聯接，多線螺紋

↑→傳動2、非矩形螺紋↑→f（）↑→↓41§6—6螺旋傳動一、螺旋傳動的類型、特點與應用

1、應用

螺旋傳動是利用螺桿和螺母組成的螺旋副來實現傳動要求的。它主要用于將回轉運動變為直線運動將直線運動變為回轉運動，同時傳遞運動或動力。

2、傳動形式：a)螺桿轉螺母移b)螺桿又轉又移（螺平固定）——用得多c)螺母轉螺桿移d)螺母又轉又移（螺桿固定）——用得少

§6—6螺旋傳動一、螺旋傳動的類型、特點與應用1、應用42按用途分三類：1）傳力螺旋——舉重器、千斤頂、加壓螺旋特點：低速、間歇工作，傳遞軸向力大、自鎖2）傳導螺旋——機床進給匯杠—傳遞運動和動力特點：速度高、連續工作、精度高3）調整螺旋——機床、儀器及測試裝置中的微調螺旋。特點：是受力較小且不經常轉動

3、螺旋傳動類型螺旋傳動按摩擦副的性質分：

1、滑動螺旋：構造簡單、傳動比大，承載能力高，加工方便、傳動平穩、工作可靠、易于自鎖缺點：磨損快、壽命短，低速時有爬行現象（滑移），摩擦損耗大，傳動效率低（30~40%）傳動精度低按用途分三類：3、螺旋傳動類型螺旋傳動按摩擦副的性質分：1432、滾動螺旋傳動——摩擦性質為滾動摩擦。滾動螺旋傳動是在具有圓弧形螺旋槽的螺桿和螺母之間連續裝填若干滾動體（多用鋼球），當傳動工作時，滾動體沿螺紋滾道滾動并形成循環。按循環方式有：內循環、外循環兩種

特點：傳動效率高（可達90%），起動力矩小，傳動靈活平穩，低速不爬行，同步性好，定位精度高，正逆運動效率相同，可實現逆傳動。缺點：不自鎖，需附加自鎖裝置，抗振性差，結構復雜，制造工藝要求高，成本較高。

2、滾動螺旋傳動——摩擦性質為滾動摩擦。滾動螺旋傳動是在具有443、靜壓螺旋——液體摩擦，靠外部液壓系統提高壓力油，壓力油進入螺桿與螺母螺紋間的油缸，促使螺桿、螺母、螺紋牙間產生壓力油膜而分隔開

特點：摩擦系數小，效率高，工作穩定，無爬行現象，定位精度高，磨損小，壽命長。但螺母結構復雜（需密封），需一穩壓供油系統、成本較高。適用于精密機床中進給和分度機構

3、靜壓螺旋——液體摩擦，靠外部液壓系統提高壓力油，壓力油進45二、滑動螺旋的設計計算

1、結構與材料

千斤頂典型結構