《机械设计基础》课程PPT教学课件（讲稿）第四章 螺旋与蜗杆传动机构

第四章螺旋与蜗杆传动机构 Chapter Four Screw and Worm mechanism

第四章 螺旋与蜗杆传动机构 Chapter Four Screw and Worm Mechanism

4.1螺旋传动机构 4.1.1螺旋的形成主要参数及应用 1.圆柱螺旋线:圆柱面上一点在绕圆柱轴线作匀速回转 的同时沿轴线方向匀速移动,该点的轨迹为圆柱螺 旋线 螺旋线:一点沿某一回转体作匀速回转的同时,沿其 母线作匀速移动,该点的轨迹称为螺旋线 圆柱螺旋面:某一截面沿圆柱螺旋线运动,在空间所 形成的连续曲面即为圆柱螺旋. 4.螺旋:某一截面沿螺旋线运动,在空间所形成的连续 曲面称为螺旋 牙形:螺旋截面的形状

4.1 螺旋传动机构 4.1.1 螺旋的形成主要参数及应用 1. 圆柱螺旋线:圆柱面上一点在绕圆柱轴线作匀速回转 的同时,沿轴线方向匀速移动,该点的轨迹为圆柱螺 旋线 2. 螺旋线:一点沿某一回转体作匀速回转的同时,沿其 母线作匀速移动,该点的轨迹称为螺旋线 3. 圆柱螺旋面:某一截面沿圆柱螺旋线运动,在空间所 形成的连续曲面即为圆柱螺旋. 4. 螺旋:某一截面沿螺旋线运动,在空间所形成的连续 曲面称为螺旋 牙形:螺旋截面的形状

4.1螺旋传动机构 外螺旋:分布于旋转体外部的螺旋 内螺旋:分布于选转体内部的螺旋 圆柱螺旋:分布于圆柱面上的螺旋称为圆柱螺旋 简称为螺旋 圆锥螺旋:分布于圆锥面上的螺旋称为圆锥螺旋 螺旋副:由内外螺旋组成的运动副称为螺旋副

4.1 螺旋传动机构 外螺旋：分布于旋转体外部的螺旋 内螺旋：分布于选转体内部的螺旋 圆柱螺旋：分布于圆柱面上的螺旋称为圆柱螺旋， 简称为螺旋 圆锥螺旋：分布于圆锥面上的螺旋称为圆锥螺旋 螺旋副:由内外螺旋组成的运动副称为螺旋副

4.1螺旋传动机构 4.12螺旋副的应用(参见多媒体光盘) 增力传递运动,差动,运动合成调节,联接 4.1.3螺旋的主要参数 1)螺旋大径d,D螺旋的最大直径,又称公称直径 2)螺旋小径d1,D1螺旋的最小直径 3)螺旋中径d2D2:牙槽和牙厚相等出的直径 4)螺距P相邻牙的轴向间距

4.1 螺旋传动机构 4.1.2 螺旋副的应用(参见多媒体光盘) 增力,传递运动,差动,运动合成,调节,联接 4.1.3螺旋的主要参数 1)螺旋大径d,D:螺旋的最大直径,又称公称直径 2)螺旋小径d1 ,D1 :螺旋的最小直径 3)螺旋中径d2,D2 :牙槽和牙厚相等出的直径 4)螺距P:相邻牙的轴向间距

4.1螺旋传动机构 4.1.3螺旋的主要参数 5)线数z:同一横截面上螺旋的头数 6)导程s:同一螺旋线绕一周的轴向距离. 7)牙型角α,牙型斜角β与β:沿轴线的剖面截得牙型 两侧边的夹角称为牙型角其两侧边与轴线垂线 间的夹角称为牙型斜角 8)螺旋升角:中径圆柱面上螺旋线的切线与轴线垂 直面间的夹角

4.1 螺旋传动机构 4.1.3螺旋的主要参数 5)线数z:同一横截面上螺旋的头数. 6)导程s:同一螺旋线绕一周的轴向距离. 7)牙型角α,牙型斜角β与β’:沿轴线的剖面截得牙型 两侧边的夹角称为牙型角.其两侧边与轴线垂线 间的夹角称为牙型斜角 8)螺旋升角:中径圆柱面上螺旋线的切线与轴线垂 直面间的夹角

4.1螺旋传动机构 4.1.4螺旋副的运动与受力 螺旋副的受力分析 1)矩形螺旋副的受力分析 上推重物时,重物匀速上升 下推重物时,重物匀速下滑 重物的自由下滑力

4.1 螺旋传动机构 • 4.1.4螺旋副的运动与受力 螺旋副的受力分析 • 1)矩形螺旋副的受力分析 • 上推重物时,重物匀速上升 • 下推重物时,重物匀速下滑 • 重物的自由下滑力

4.1螺旋传动机构 4.1.4螺旋副的运动与受力 2)三角螺旋的受力分析 与矩形螺旋副的比较 转化为矩形螺旋副的方法 ·3)其它螺旋副可以参照三角螺旋的方法 进行分析与计算

4.1 螺旋传动机构 • 4.1.4螺旋副的运动与受力 • 2)三角螺旋的受力分析 • 与矩形螺旋副的比较 • 转化为矩形螺旋副的方法 • 3)其它螺旋副可以参照三角螺旋的方法 进行分析与计算

4.1螺旋传动机构 4.1.4螺旋副的运动与受力 4)螺旋副的自锁 自锁:螺旋副被拧紧后,如不加外力矩不论 轴向载荷有多大,也不会松开的现象 自锁条件 N<=p

4.1 螺旋传动机构 • 4.1.4螺旋副的运动与受力 4)螺旋副的自锁 自锁:螺旋副被拧紧后,如不加外力矩,不论 轴向载荷有多大,也不会松开的现象. 自锁条件: λ<=ρv

4.1螺旋传动机构 4.1.4螺旋副的运动与受力 5)螺旋副的效率 效率螺旋副的输出功与输入功之比 m=W2/W=tgn/tg(+py) 牙型角的选择 自锁时的效率n=0.5 效率曲线(固定p得到的m曲线)

4.1 螺旋传动机构 • 4.1.4螺旋副的运动与受力 5)螺旋副的效率 效率:螺旋副的输出功与输入功之比. η =W2 /W1=tgλ/tg(λ+ρv ) 牙型角的选择 自锁时的效率η<=0.5 效率曲线(固定ρv得到的η-λ曲线)

4.2蜗杆传动机构 4.2.1蜗杆传动的类型、特点和应用 1)蜗杆传动的类型 根据蜗杆分度曲面形状 圆柱蜗杆、弧面蜗杆 根据蜗杄螺旋面的截形 阿基米德蜗杆、渐开线蜗杆、延 伸渐开线蜗杆

4.2 蜗杆传动机构 4.2.1 蜗杆传动的类型、特点和应用 1）蜗杆传动的类型 根据蜗杆分度曲面形状 圆柱蜗杆、弧面蜗杆 根据蜗杆螺旋面的截形 阿基米德蜗杆、渐开线蜗杆、延 伸渐开线蜗杆