机械基础-第八章课件.ppt

1、一、螺纹的形成和类型 1螺旋线 2螺纹的形成 螺纹就是在圆柱或圆锥表面上，沿着螺旋线所形成的具有规定牙型的连续凸起和沟槽。凸起是指螺纹两侧面的实体部分，又称为牙。在圆柱体或圆锥体上形成的螺纹称为圆柱螺纹或圆锥螺纹。3螺纹的类型与应用 螺纹的牙型可分为三角形（见图8-2a）、矩形（见图8-2b）、梯形（见图8-2c）、锯齿形（见图8-2d）等多种。图8-2螺纹的种类 a）三角形b）矩形c）梯形d)锯齿形 根据螺旋线的数目可分为单线螺纹和多线螺纹，沿一条螺旋线所形成的螺纹称作单线螺纹；沿两条或两条以上螺旋线，在轴向等距分布的螺旋线所形成的螺纹为多线螺纹。常见的螺纹有三角螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯

2、齿形螺纹等。根据螺旋线的绕行方向，螺纹又可分为右旋螺纹和左旋螺纹。如图8-3所示。图8-3螺纹的线数和旋向 a)单线，右旋b)双线，左旋c）三线，右旋 三角形螺纹副，自锁性能好，且三角形螺纹的牙根厚、强度高，多用于紧固联接。我国对联接用的三角形螺纹已有标准，把牙型角=60的三角形米制螺纹称为普通螺纹。同一公称直径，可以有不同螺距的螺纹，其中螺距最大的称为粗牙螺纹，其余都称为细牙螺纹。用于管路连接的螺纹为管螺纹，管螺纹除采用普通的细牙螺纹之外，还有55非密封管螺纹、55密封管螺纹和60密封管螺纹。用于传动的螺纹有梯形螺纹、锯齿螺纹和矩形螺纹。（1）梯形螺纹螺纹牙型为等腰梯形，牙型角=30，是传动

3、螺纹的主要形式，广泛应用于传递力或运动的螺旋机构中。（2）锯齿形螺纹螺纹牙型为锯齿形。锯齿形螺纹综合了矩形螺纹效率高和梯形螺纹牙根强度高的特点。锯齿形螺纹广泛应用于单向受力的传动机构。（3）矩形螺纹螺纹牙型为正方形，牙型角为0，传递效率高。但由于精确制造较为困难，螺纹副磨损后的间隙难以补偿或修复二、螺纹的主要参数 普通螺纹，主要参数有大径、小径、中径、螺距、导程、牙型角和螺纹升角等七个。（1）螺纹大径 普通螺纹的大径是指与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱的直径。大径又称公称直径，是螺纹的最大直径。内螺纹大径用代号D表示，外螺纹大径用代号d表示。（2）螺纹小径 普通螺纹的小径是指与外螺纹牙底

4、或内螺纹牙顶相切的假想圆柱的直径。内螺纹小径以D1表示，外螺纹的小径用代号d1表示。（3）螺纹中径 普通螺纹的中径是指一个假想圆柱的直径，该圆柱的素线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。内螺纹的中径用代号D2表示，外螺纹的中径代号用d2表示。（4）螺距 螺距是指相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。（5）导程 导程是指同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点的轴向距离，用代号Ph表示。单线螺纹的导程等于螺距，多线螺纹的导程等于螺旋线数与螺距的乘积。（6）牙型角 及牙侧角牙型角是指在螺纹牙型上，两相邻牙侧间的夹角，用表示。普通螺纹的牙型角=60。牙侧角是指螺纹牙型上，牙侧与螺纹轴线垂线的夹角。

5、螺纹两牙侧角用代号1、2表示。对于普通螺纹两牙侧角相等。（7）螺纹升角 螺纹升角又称为导程角，普通螺纹的螺纹升角是指在中径圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面的夹角，用代号表示。三、普通螺纹代号与标记 1普通螺纹代号 粗牙普通螺纹用字母M及公称直径表示，细牙普通螺纹用字母M及公称直径螺距表示。当螺纹为左旋时，要在螺纹代号之后加上“LH”字样。如：M161.5LH表示公称直径为24mm、螺距为1.5mm、旋向为左旋的细牙普通螺纹。2普通螺纹标记 普通螺纹的完整标记由螺纹代号、螺纹公差带代号和旋合长度代号所组成。螺纹公差带代号包括中径公差带代号与顶径公差带代号。公差带代号由表示其大小的公差等

6、级数字和表示其位置的字母组成，如5H、6g等。螺纹公差带代号标注在螺纹代号之后，中间用“”分开。如：M205g6g 内、外螺纹装配在一起时，其公差带代号用斜线分开，左边 表示内螺纹公差带代号，右边表示外螺纹公差带代号。如：M2026H/6g （2）旋合长度代号螺纹旋合长度是指两个相互配合的螺纹沿螺纹轴线方向相互旋合部分的长度，螺纹旋合长度分为短、中、长三种长度分别以S、N、L为代号。有特殊需要时，也可以直接标出其旋合长度的数值。如：M2025g6g30一、螺旋传动的特点 螺旋传动由螺杆、螺母和机架组成，通过螺杆和螺母的旋合传递运动和动力。它主要把主动件的回转运动变成从动件的直线运动，以较小的转

7、矩得到很大的推力。当螺旋不自锁时，也可以将直线运动转变成旋转运动。与其他将回转运动变成直线运动的装置相比，螺旋传动具有结构简单、工作连续平稳、承载能力大、传动精度高等优点。二、螺旋传动的种类 根据螺旋副摩擦性质的不同，可以分为:1滑动螺旋传动 螺杆与螺母的螺旋面直接接触，摩擦状态为滑动摩擦。滑动螺旋传动结构简单，加工方便，易于自锁，运转平稳。但摩擦阻力大，传动效率低，螺纹有侧向间隙，反向时有空行程，定位精度和轴向刚度不高，磨损较大。2滚动螺旋传动 螺杆和螺母之间，摩擦状态为滚动摩擦，摩擦阻力小，动作灵活，传动效率高。3静压螺旋传动 在螺旋面间注入高压油，摩擦状态为液体摩擦，摩擦阻力极小，传动效

8、率高(可达099)，磨损小，寿命长。但系统结构复杂，多用于精密机床的进给与分度机构。三、滑动螺旋传动的类型及应用 滑动螺旋传动可以根据不同的用途和结构而设计成多种不同的运动转换形式，主要有以下两种基本形式:1.螺母固定不动，螺杆回转并做直线运动 图8-8台虎钳 1螺杆2活动钳口3固定钳口4螺母 如图8-8所示的台虎钳，这种形式的滑动螺旋机构结构简单，多用于低速回转、间歇工作，且要求自锁且行程较短的场合。2螺杆回转螺母做直线运动 形式结构紧凑，传动平稳准确，刚度较好，适用于工作行程较长，精度要求较高的场合。如机床的刀架、工作台的进给机构，如图8-9所示。图8-9车床刀架进给机构 滑动螺旋传动。螺

9、杆（或螺母）的移动距离与螺纹的导程有关。移动距离等于回转圈数与导程的乘积，即 L=nPh（8-2）滑动螺旋传动除了以上两种基本形式之外，还有差动螺旋传动形式应用较广。由两个螺旋副组成的使活动的螺母与螺杆产生差动（即运动不一致）的螺旋传动称为差动螺旋。差动螺旋传动中活动螺母的实际移动距离和方向，可用公式表示为 螺杆上两螺纹旋向相同时，公式中取“-”号，活动螺母移动距离减小。螺杆上两螺纹旋向相反时，公式中取“+”号，活动螺母移动距离增大。活动螺母移动方向与螺杆移动方向相同。差动螺旋传动机构的螺纹导程并不需要很小，就可以产生极小的位移，加工较容易。所以差动螺旋机构常用于测微器、分度仪及诸多精密切削机床、仪器和工具中。21hhPPnL 四、滚珠螺旋传动 滚珠螺旋传动主要由滚珠、螺杆、螺母及滚珠循环装置组成。滚珠螺旋传动由于用滚动摩擦代替了滑动摩擦，故摩擦阻力小，动作灵敏，传动效率高(一般在09以上)，运转平稳，有很高的定位精度，同时传动系统的轴向刚度高，工作寿命长。但其结构复杂，尺寸较大，且传动具有可逆性。为了避免螺旋副受载后逆转，应设置防逆转机构。