螺旋运动是利用由螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动要求的。它主要用于将回转运动转变为直线运动,同时传递运动和动力。 螺旋传动按用途不同分为三类 传力螺旋 工作时间比较短,而且是断续的,能承受很大的轴向力。例如用于千斤顶、压力机等。 传导螺旋 工作连续时间较长,承受的载荷比较小,但速度较高,例如机床的走刀机构中的螺旋传动。 调整螺旋 调整并固定零件和部件之间的相对位置,一般不经常转动,用于机床、仪器及测试装置中的微调螺旋。 螺旋传动按摩擦副的性质分为三类 滑动螺旋—滑动螺旋的结构主要是指螺杆、螺母的固定和支承的结构形式。 特点:构造简单、制造方便、易于自锁、应用广泛。但磨损较快,传动效率低(30 % -40%)。 滚动螺旋—在螺杆和螺母之间连续装填若干滚动体,滚动体沿螺纹滚道滚动并形成循环。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 特点:传动效率高(可达90%)、起动力矩小、传动灵活平稳,但不自锁、结构复杂、成本较高。 静压螺旋—液体摩擦,靠外部液压系统提高压力油,压力油进入螺杆与螺母螺纹间的油缸,促使螺杆、螺母、螺纹牙间产生压力油膜而分隔开。 特点:传动效率高,工作稳定,定位精度高,寿命长,但需一稳压供油系统、成本较高。
传力螺旋的主要结构和计算
以螺旋千斤顶为例 组成:螺杆、螺母、底座、托杯和手柄等五部分 螺旋千斤顶
螺旋传动材料选择:
通常螺杆的材料多选碳素钢和合金钢。 螺母材料可采用铸造锡青铜,重载低速的场合可选用铸造铝铁青铜,而轻载低速时也可选用耐磨铸铁。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 螺旋传动受力分析: 作用在手柄上的力矩为 式中:—螺母与螺杆间的螺纹阻力矩; —托杯底部与螺纹端面间的摩擦阻力矩。 螺旋传动强度计算: 举起或降落重物时,螺杆同时受到压缩及扭转的作用。因此,它的计算与螺栓联接相似,即 式中:—千斤顶的举重量(N); 本文来自www.eadianqi.com —螺杆螺纹小径(mm); [σ]—许用压应力(), 压杆稳定性计算: 稳定性验算式为 式中,—螺杆稳定的临界载荷; E —螺杆材料的弹性模量; I —螺杆危险截面的轴惯性矩; μ —为长度系数。
自锁条件验算:
本文来自www.eadianqi.com 式中,Ψ—螺纹的升角; ρ—摩擦角,通常 =f 螺母的高度H为 为了保证螺纹间润滑油不被挤出,应使螺纹接触面上的压强P应小于许用值[P] 为使螺纹间载荷分布均匀,z应小于10。
螺纹牙的剪切强度校核:
自动控制网www.eadianqi.com版权所有 式中,b —螺纹牙根部的宽度; [τ]—螺母材料的许用切应力。 螺母强度计算: 式中,[σ]—螺母材料的许用拉应力; []—螺母材料的许用弯应力。 由此可估计螺母外径 |