温州大学瓯江学院机械原理及设计（二）课件第4章 螺纹联接和螺旋传动（4）.pptVIP

按相对运动关系，常用的运动形式有以下三种： 1、螺杆原位转动、螺母移动，多用于机床进给机构； 2、螺母固定、螺杆转动和移动，多用于螺旋压力机构中，如千斤顶； 3、螺母原位转动、螺杆移动，用于升降装置。　 螺旋传动1 螺旋传动1 * * 4-6 提高螺纹连接强度的措施 　 以螺栓连接为例，螺栓连接的强度主要取决于螺栓的强度，因此，提高螺栓的强度，将大大提高连接系统的可靠性。 　影响螺栓强度的因素主要有以下几个方面，或从以下几个方面提高螺栓强度。 改善螺纹牙上载荷分布不均的现象 降低影响螺栓疲劳强度的应力幅 减小应力集中的影响 采用合理的制造工艺 一、改善螺纹牙间的载荷分布 采用普通螺母时，轴向载荷在旋合螺纹各圈间的分布是不均匀的，从螺母支承面算起，第一圈受载最大（约占总载荷的1/3），以后各圈递减。 理论分析和实验证明，旋合圈数越多，载荷分布不均匀的程度越显著，到第8-10圈以后，螺纹牙几乎不受载荷。所以，采用圈数多的厚螺母，并不能提高连接强度。 导致旋合螺纹牙各圈受力不均的原因是螺杆受拉变长而螺母受压变短。 采用所示的悬置螺母、环槽螺母或内斜螺母，则螺母悬置段与螺杆均为拉伸变形，有助于减少螺母与螺栓杆的螺距变化差，从而使载荷分布均匀。 一、改善螺纹牙间的载荷分布 一、改善螺纹牙间的载荷分布 钢丝螺套（Wire Thread insert) 简称丝套，是一种新型内螺纹紧固件，通常是用高强度、高精度、表面光洁的冷轧菱形不锈钢丝精确成形的螺旋线圈，为高精度内、外螺纹同心体。 钢丝螺套具有一定的弹性，可以起到均载的作用，再加上它还有减振的作用，故能显著提高螺纹联接件的疲劳强度。 二、减小螺栓的应力变化幅度 螺栓所受的轴向工作载荷F在0～F间变化时,螺栓总拉伸载荷F2 的变化范围为 显然，减小螺栓刚度Cb 、增大被连接件刚度Cm 或双管齐下都可以减小F2 的变化范围，从而降低应力幅，提高螺栓的疲劳强度。 1、减小螺栓刚度 1）可减小螺栓光杆部分直径、采用空心螺杆或采用弹性元件。 2）也可酌情增大螺栓的长度 二、减小螺栓的应力变化幅度——具体方法 √ 2、被连接件本身的刚度是较大的，但被连接件的接合面因需要密封而采用软垫片时将降低其刚度，这将降低疲劳强度。 若采用金属薄垫片和o形密封圈作为密封元件，则可保持被连接件原来的刚度值。 2、增大被连接件的刚度 三、减小应力集中 采取的措施： 1、加大过渡处圆角(图a) 2、将螺纹收尾改用退刀槽 3、卸载槽，(图b) 4、卸载过渡结构。（图c） 在螺栓上的螺尾、螺栓头和螺栓杆的过渡处以及螺栓横截面积发生变化的部位都要产生应力集中。 r=0.2d； r1=0.15d； r2=1.0d； h=0.5d a) 加大圆角 b) 卸载槽 c) 卸载过渡结构 四、避免或减小附加应力 保证螺栓的装配精度 五、采用合理的制造工艺 1）采用冷镦螺栓头部和挤压螺纹（滚压法）制造螺栓。使金属流线的走向合理，而且冷作硬化，表层有残余应力（压）可使疲劳强度较切削螺纹提高30～40%。 3）控制单个螺距误差和螺距累积误差 2）采用氮化、氰化、喷丸等处理工艺，也可以提高螺纹连接件的疲劳强度。 热处理后再进行滚压螺纹，效果更佳，强度提高70～100 %，此法具有优质、高产、低消耗功能。 4-7 滑动螺旋传动 螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动要求的。它可以实现回转运动和直线运动的转变，同时传递运动或动力。 一、螺旋传动类型 螺旋副摩擦的性质 滑动螺旋传动 滚动螺旋传动 静压螺旋传动 易于自锁，摩擦阻力大，传动效率低（30%~40%） 传动效率高（90%以上） 螺杆转动，螺母移动 ?螺母固定，螺杆转、移动 螺母转动，螺杆移动 5-7 滑动螺旋传动 1、传力螺旋 特点：低速、间歇工作，传递轴向力大、自锁 它以传递动力为主，要求以较小的转矩产生较大的轴向推力，用以克服工件阻力 螺旋按其用途，还可分为传力螺旋、传导螺旋和调整螺旋三种类型 . 压力机 千斤顶 2、传导螺旋 它以传递运动为主，有时也承受较大的轴向力，如机床进给机构的螺旋等。 特点：速度高、连续工作、精度高 3、调整螺旋 用于调整并固定零件或部件之间的相对位置。调整螺旋不经常转动。 特点：是受力较小且不经常转动要求能自锁 带传动用调整螺旋 二、滑动螺旋的结构和材料 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。 当螺杆短而粗且垂直布置时，如起重和加压装置的传力螺旋，可以利用螺母本身作为支承。 当螺杆细长且水平布置时，象机床的丝杆，应在螺杆的两端或中间附加支承，以提高螺杆的工作刚度