螺旋传动：机械传动装置的基本结构和特点

2023-06-28 理论教育版权反馈

【摘要】：所谓螺旋传动是用内外螺纹组成的螺旋副来传递运动的传动装置。图5-7 车床丝杠传动1.螺旋传动的基本结构和特点螺旋传动的基本结构螺旋传动主要由螺杆、螺母和机架构成。但近年来由于滚动螺旋传动的应用，使磨损和效率问题得到极大的改善。1)滑动螺旋传动。图5-13所示是应用于微调镗刀上的双螺旋传动的实例。

所谓螺旋传动是用内外螺纹组成的螺旋副来传递运动的传动装置。螺旋传动可方便地把主动件的回转运动转变为从动件的直线往复运动。如图5-7所示的车床丝杠传动，就是将螺杆的回转运动，借助对开式螺母带动床鞍移动，实现刀具的进给运动。

图5-7 车床丝杠传动

1.螺旋传动的基本结构和特点

(1)螺旋传动的基本结构螺旋传动主要由螺杆、螺母和机架构成。

(2)螺旋传动的特点螺旋机构具有结构简单，工作连续、平稳、无噪声，承载能力大，传动精度高，易于自锁等优点，故在机械传动中广泛应用。其缺点是磨损大、效率低。但近年来由于滚动螺旋传动的应用，使磨损和效率问题得到极大的改善。

2.螺旋传动的分类

(1)按螺旋副摩擦性质分类螺旋传动可分为滑动螺旋和滚动螺旋两种类型。

1)滑动螺旋传动。如图5-8所示，由于螺母和螺杆间的摩擦为滑动摩擦，便成为滑动螺旋传动，其特点是:

①螺杆与螺母间的摩擦大、易磨损，且传动效率低。

②可设计成具有自锁特性的传动。

③结构简单，制造方便。

图5-8 滑动螺旋传动

2)滚动螺旋传动。如图5-9所示，为了减少螺旋副间的摩擦，提高传动效率，在螺杆与螺母的滚道中添加滚珠，当螺杆与螺母相对转动时，滚珠沿滚道滚动。滚动螺旋传动按滚道返回装置不同分为外循环(图5-9a)和内循环(图5-9b)两种。外循环是滚珠在螺母的外表面经返回通道返回。内循环是滚珠在螺母体内的循环。内循环的导路为反向器，它将相邻两螺纹滚道连接起来，当滚珠滚到螺旋顶部时，就被阻止而反向，形成一个循环回路。滚动螺旋传动的特点如下:

图5-9 滚动螺旋传动

a)外循环式 b)内循环式

1—导路 2—返回通道 3—螺杆 4—螺母 5—滚珠 6—反向器

①螺旋副之间为滚动摩擦，摩擦因数小，不易磨损，传动效率高。

②不具有自锁性，可以变直线传动为旋转运动。

③结构复杂，制造困难。

(2)按使用要求不同分类螺旋传动机构可分为传动螺旋、传力螺旋和调整螺旋三种类型。

1)传动螺旋。主要用来传递运动，要求各运动之间有一定的相关关系，因此传动精度要求比较高。图5-10所示为机床工作台传动机构，螺杆1在机架3中只能传动而不能移动；螺母2与螺杆1回转时，螺母2就带动溜板4上的工作台沿机架3上的导轨移动。

图5-10 机床工作台的传动机构

1—螺杆 2—螺母 3—机架 4—溜板

2)传力螺旋。主要用来传递动力，不计较各运动件之间的相关关系，当以较小的力传动螺杆，可使其产生轴向运动和大的轴向力，完成举起重物或加压于工件的工作。图5-11所示的螺旋千斤顶和螺旋压力机就是传力螺旋的应用。当用较小的力转动螺旋压力机的手柄，便可以使螺杆转动而作轴向移动，产生很大的轴向力加压于工件。

图5-11 传力螺旋

3)调整螺旋。主要用来调整或固定零件的相对位置。如图5-12所示，这种螺旋机构的螺杆3上有两段不同螺距P₁、P₂的螺纹副，分别与螺母1、2组成螺旋副，称为双螺旋机构。图5-12机构中螺母2兼做机架。螺杆3转动时一方面相对螺母2移动，同时也相对于螺母1移动。在两个螺旋副螺旋方向相同的条件下，螺杆3每转一转，其相对于螺母2和螺母1的相对位移分别是螺距P₂与P₁。由于二者移动方向相同，若螺距P₁与P₂不同，螺母2与螺母1之间便产生相对位移，这个位移是两螺距P₂与P₁之差。如果两者相差很小，可动螺母1相对于机架的位移就会很小。利用这一特点，可以做成微调装置，广泛用于测微器、计算机、分度机以及很多精密切削机床、仪器和工具中。