【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 絲杠）和螺母組成的螺旋副來實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)要求的。它主要用于將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，同時(shí)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)動(dòng)均勻、準(zhǔn)確、平穩(wěn)、易于自鎖等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)中獲得了廣泛應(yīng)用。 （ 1） 按螺桿與螺母的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方式，螺旋傳動(dòng)可以有以下四種運(yùn)動(dòng)方式： ① 螺母固定不動(dòng)，如圖 (a)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并往復(fù)移動(dòng)，這種結(jié)構(gòu)以固定螺母為主要支承，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但占據(jù)空間大。常用于螺旋壓力機(jī)、螺旋千斤頂?shù)取? ② 螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖 (b)螺桿做直線移動(dòng)，螺桿應(yīng)設(shè)防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，螺母轉(zhuǎn)動(dòng)要設(shè)置軸承均使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且螺桿行程占據(jù)尺寸故應(yīng)用較少。 ③螺母旋轉(zhuǎn)并沿直線移動(dòng)，如圖 (c)由于螺桿固定不動(dòng)，因而二端支承結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，但精度不高。有些鉆床工作臺(tái)采用了這種方式。 ④ 螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖 (d)螺母做直線運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)方式占據(jù)空間尺寸小，適用于長(zhǎng)行程螺桿。螺桿兩端的軸承和螺母防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。車床絲杠、刀架移動(dòng)機(jī)構(gòu)多采用這種運(yùn)動(dòng)方式。 (a) (b) (c) (d) (c) (d) 圖 運(yùn)動(dòng)方式 本次設(shè)計(jì)的剪式千斤頂是運(yùn)用了上圖（ d）的運(yùn)動(dòng)方式。 （ 2）按照用途不同，螺旋傳動(dòng)分為三種類型。 ①傳力螺旋以傳遞動(dòng)力為主，要求以較小的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生較大的軸向推力，一般為間歇性工作，工作速度較低，通常要求具有自鎖能力，下圖 螺旋壓力機(jī)均為傳力螺旋。 ②傳導(dǎo)螺旋以傳遞運(yùn)動(dòng)為主，這類螺旋常在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)連續(xù)工作且工作速度較高，傳動(dòng)精度要求較高，下圖 為機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的螺旋。 圖 螺旋壓力機(jī) 圖 傳導(dǎo)螺旋 ③調(diào)整螺旋用于調(diào)整并固定零件間的相對(duì)位置，一般不經(jīng)常轉(zhuǎn)動(dòng)，要求能自鎖，有時(shí)也要求很高精度，如帶傳動(dòng)張緊裝置、機(jī)床卡盤和精密儀表微調(diào)機(jī)構(gòu)的螺旋等。 本次設(shè)計(jì)的剪式千斤頂就是運(yùn)用了傳力螺旋這種傳動(dòng)類型。 螺旋傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)和用途 按照螺旋副摩擦性質(zhì)的不同，螺旋傳動(dòng)又可分為滑動(dòng)摩擦螺旋傳動(dòng)（簡(jiǎn)稱滑動(dòng)螺旋）、滾動(dòng)摩擦螺旋傳動(dòng)（簡(jiǎn)稱滾動(dòng)螺旋）和靜壓滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)（簡(jiǎn)稱靜壓螺旋）。 滾動(dòng)螺旋也稱滾珠絲杠，其特點(diǎn)是摩擦阻力小，傳動(dòng)效率高（ 90%以上）；運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，低速時(shí)不爬行，啟動(dòng)時(shí)無抖動(dòng)；螺旋副經(jīng)調(diào)整和預(yù)緊可實(shí)現(xiàn)高精度定位精度和重復(fù)定位精度；傳動(dòng)具有可逆性，如果運(yùn)用于禁止逆轉(zhuǎn)的場(chǎng)合，需要加設(shè)防逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；不易摩擦，使用壽命長(zhǎng)。缺點(diǎn)為結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難；抗沖擊能力差。應(yīng)用于精密和數(shù)控機(jī)床、測(cè)試機(jī)械、儀器的傳動(dòng)和調(diào)整螺旋，車輛、飛機(jī)上的傳動(dòng)螺旋。 滾 動(dòng)螺旋傳動(dòng)特點(diǎn)：傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)精度高，起動(dòng)阻力矩小，傳動(dòng)靈活平穩(wěn)，工作壽命長(zhǎng)。滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)應(yīng)用于機(jī)床、汽車、拖拉機(jī)、航空軍工等制造業(yè)。 滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)按滾珠循環(huán)方式分為：內(nèi)循環(huán)：滾珠始終和螺桿接觸，兩個(gè)封閉循環(huán)回路有兩個(gè)反向器，三個(gè)封閉循環(huán)回路有三個(gè)反向器。特點(diǎn)：流動(dòng)性好，效率高，經(jīng)向尺寸小。外循環(huán)：分離，工藝性好，分為螺旋式，插管式，擋珠式。 靜壓螺旋傳動(dòng)螺桿與螺母被油膜隔開，不直接接觸。具有摩擦阻力小，傳動(dòng)效率高（達(dá) 99%）；螺母的結(jié)構(gòu)復(fù)雜；運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無爬行現(xiàn)象；傳動(dòng)具有可逆性（不需要時(shí)應(yīng)加設(shè)防逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) ）；反向時(shí)無空行程，定位精度高，軸向剛力大；磨損小，壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)為結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造較難，需要一套壓力穩(wěn)定，供油系統(tǒng)要求高。應(yīng)用于精密機(jī)床的進(jìn)給、分度機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)螺旋。 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)又分為普通滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)和靜壓螺旋傳動(dòng)，且應(yīng)用較廣，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，成本低 。易于實(shí)現(xiàn)自鎖：運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。缺點(diǎn)在于當(dāng)?shù)退倩蜻M(jìn)行運(yùn)動(dòng)微調(diào)時(shí)可能出現(xiàn)爬行現(xiàn)象 。摩擦阻力大，傳動(dòng)效率低 (一般為30%~50%)。螺紋通常采用梯形螺紋和鋸齒形螺紋）有側(cè)向間隙，反向時(shí)有空行程；磨損較大。 傳動(dòng)螺紋也屬于普通滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)，按牙型的不同可分為矩形螺紋，梯形螺紋，鋸齒型螺紋。 矩形螺紋牙型為正方形，牙型角00?? 其傳動(dòng)效率較其他螺紋高，但牙跟強(qiáng)度弱，螺旋副磨損后，間隙難易修復(fù)和補(bǔ)償，傳動(dòng)精度降低。 梯形螺紋牙型為等腰梯形，牙型角030?? 。內(nèi)外螺紋以錐面貼緊不易松動(dòng)。與矩形螺紋相比，傳動(dòng)效率略低，但工藝性好，牙根強(qiáng)度高對(duì)中性好。如用剖分螺母，還可以調(diào)整間隙。 鋸齒型螺紋為不 等腰梯形螺紋，工作面的牙側(cè)角為 03 ，非工作面的牙側(cè)角為 030 。外螺紋旋合后，大徑處無間隙，便于對(duì)中。這種螺紋兼有矩形螺紋傳動(dòng)效率高、梯形螺紋牙型根強(qiáng)度高的特點(diǎn)，但只能用于單向德螺紋連接或螺旋傳動(dòng)中，如螺旋壓力機(jī)。 此次剪式千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)采用梯形螺紋傳動(dòng)。 螺旋傳動(dòng)的計(jì)算 在螺旋傳動(dòng)中，結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單應(yīng)用最廣泛的是滑動(dòng)螺旋，滑動(dòng)螺旋副工作時(shí)，主要承受轉(zhuǎn)矩和軸向拉力（或壓力）的作用，由于螺桿和螺母的旋合螺紋間存在圖 矩形螺紋 圖 梯形螺紋 圖 鋸齒型螺紋 著較大的相對(duì)滑動(dòng)，因此，其主要失效形式是螺紋牙破損?；瑒?dòng)螺旋的基本尺寸通常根據(jù)耐磨條件確定。對(duì)于傳力螺旋還應(yīng)校核螺桿危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度；對(duì)于青銅或鑄鐵螺母以及承受重載的調(diào)整螺旋應(yīng)校核其自鎖性；對(duì)于精度傳動(dòng)螺旋應(yīng)該校核螺桿的剛度；對(duì)于受壓螺桿，當(dāng)其長(zhǎng)徑比很大時(shí)，應(yīng)校核其穩(wěn)定性；對(duì)于高速長(zhǎng)螺桿，應(yīng)校核其臨界轉(zhuǎn)速；要求自鎖時(shí)，多采用單線螺紋，要求高效時(shí)，多采用多線螺紋。 （ 1）一般螺旋機(jī)構(gòu)的計(jì)算 一般螺旋機(jī)構(gòu)當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)Ψ角（ rad）時(shí)，螺母軸向移動(dòng)的位移 L（ mm）為 : L=SΨ /2π (機(jī)械原理第七版 ) (式 ) 則式中 S 為螺旋線導(dǎo)程（ mm）。 如果螺桿的轉(zhuǎn)速為 n(r/min)時(shí)，則螺母移動(dòng)速度 v(mm/s)為 : V=Sn/60 (機(jī)械原理第七版 ) (式 ) （ 2）差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)不復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)的計(jì)算 1機(jī)架 2螺桿 3螺母 4導(dǎo)向桿 圖 差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu) 上圖的螺旋機(jī)構(gòu)中，螺桿 1 上有 A、 B 兩段螺旋， A 段螺旋導(dǎo)程為 SA（ mm），B段螺旋導(dǎo)程為 SB（ mm），兩者旋向相同，則當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)Ψ角（ rad）時(shí)，螺母軸向移動(dòng)的位移 L（ mm）為： L=（ SASB）Ψ /2π (機(jī)械原理第七版 ) (式) 如果螺桿的轉(zhuǎn)速為 n(r/min)時(shí)，則螺母移動(dòng)速度 v(mm/s)為： V=（ SASB） n/60 (機(jī)械原理第七版 ) (式) 由上式可知：當(dāng) A、 B兩螺旋的導(dǎo) 程 SA、 SB接近時(shí)，螺母可得到微小位移，這種螺旋機(jī)構(gòu)稱為差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)（又稱微動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)），常用于分度機(jī)構(gòu)、測(cè)微機(jī)構(gòu)等。 如果兩螺旋的旋向相反，則螺母軸向移動(dòng)的位移 L 為： L=（ SASB）Ψ /2π (機(jī)械原理第七版 ) (式) 移動(dòng)速度為： V＝（ SASB） n/60 (機(jī)械原理第七版 ) (式) 這種螺旋機(jī)構(gòu)稱為復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)，適合于快速靠近或離開的場(chǎng)合。 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)工作時(shí)，螺桿和螺母主要承受轉(zhuǎn)矩和軸向載荷（拉力或壓力）的作用，同時(shí)在螺桿和螺母的旋合螺紋間有較大的相對(duì)滑動(dòng)?；瑒?dòng)螺旋傳動(dòng)的主要失效形式是螺紋磨損。因此，通常根據(jù)螺旋副的耐磨性條件，計(jì)算螺桿中徑及螺母高度，并參照螺紋標(biāo)準(zhǔn)確定螺旋的主要參數(shù)和尺寸，然后再對(duì)可能發(fā)生的其他失效逐一進(jìn)行校核。 螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)和選材 滑動(dòng)螺旋的結(jié)構(gòu)包括螺桿、螺母的結(jié)構(gòu)形式及其固定和支承結(jié)構(gòu)形式。螺旋傳動(dòng)的工作剛度與精度等和支承結(jié)構(gòu)有直接關(guān)系，當(dāng)螺桿短而粗且垂直布置時(shí)，如起重及加壓裝置的傳力螺旋，可以采用螺母本身作為支 承的結(jié)構(gòu)。當(dāng)螺桿細(xì)長(zhǎng)且水平布置時(shí)，如機(jī)床的傳導(dǎo)螺旋（絲杠）等，應(yīng)在螺桿兩端或中間附加支承，以提高螺桿工作剛度。 螺母結(jié)構(gòu)有整體螺母、組合螺母和剖分螺母等形式。整體螺母結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但由磨損而產(chǎn)生的軸向間隙不能補(bǔ)償，只適合在精度要求較低的場(chǎng)合中使用。對(duì)于經(jīng)常雙向傳動(dòng)的傳導(dǎo)螺旋，為了消除軸向間隙并補(bǔ)償旋合螺紋的磨損，通常采用組合螺母或剖分螺母結(jié)構(gòu)。利用螺釘可使斜塊將