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絲杠傳動原理

發(fā)布時間：2016/6/2 15:18:40 來源：海洋傳動

絲杠螺母機構(gòu)又稱螺旋傳動機構(gòu)。它主要用來將旋轉(zhuǎn)運動變換為直線運動或?qū)⒅本€運動變換為旋轉(zhuǎn)運動。有以傳遞能量為主的(如螺旋壓力機、千斤頂?shù)?；也有以傳遞運動為主的如機床工作臺的進給絲杠)；還有調(diào)整零件之問相對位置的螺旋傳動機構(gòu)等。
絲杠螺母機構(gòu)有滑動摩擦機構(gòu)和滾動摩擦機構(gòu)之分?；瑒咏z杠螺母機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，制造成本低，具有自鎖功能，但其摩擦阻力矩大、傳動效率低(30％～40％)。滾珠絲杠螺母機構(gòu)雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高，不能自鎖，但其最大優(yōu)點是摩擦阻力矩小、傳動效率高(92％～98％)，精度高，系統(tǒng)剛度好，運動具有可逆性，使用壽命長，因此在機電一體化系統(tǒng)中得到大量廣泛應(yīng)用。本節(jié)主要介紹滾珠絲杠螺母機構(gòu)。
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1．工作原理如圖 2—1 所示，絲杠 4 和螺母 1 的螺紋滾道間置有滾珠 2，當絲杠或螺母轉(zhuǎn)動時，滾珠 2 沿螺紋滾道滾動，則絲杠與螺母之間相對運動時產(chǎn)生滾動摩擦，為防止?jié)L珠從滾道中滾出，在螺母的螺旋槽兩端設(shè)有回程引導(dǎo)裝置 3，如圖 2 一 la 所示的反向器和圖 2—1b 所示的擋珠器，它們與螺紋滾道形成循環(huán)回路，使?jié)L珠在螺母滾道內(nèi)循環(huán)。
2．傳動形式根據(jù)絲杠和螺母相對運動的組合情況，其基本傳動形式有如圖 2—2 所示的四種類型。
(1)螺母固定、絲杠轉(zhuǎn)動并移動如圖 2—2a 所示，該傳動形式因螺母本身起著支承作用，消除了絲杠軸承可能產(chǎn)生的附加軸向竄動，結(jié)構(gòu)較簡單，可獲得較高的傳動精度。但其軸向尺寸不宜太長，否則剛性較差。因此只適用于行程較小的場合。
(2)絲杠轉(zhuǎn)動、螺母移動如圖 2-2b 所示，該傳動形式需要限制螺母的轉(zhuǎn)動，故需導(dǎo)向裝置。其特點是結(jié)構(gòu)緊湊，絲杠剛性較好。適用于工作行程較大的場合。
(3)螺母轉(zhuǎn)動、絲杠移動如圖 2_2c 所示，該傳動形式需要限制螺母移動和絲杠的轉(zhuǎn)動，由于結(jié)構(gòu)較復(fù)雜且占用軸向空間較大，故應(yīng)用較少。
(4)絲杠固定、螺母轉(zhuǎn)動并移動如圖 2—2d 所示，該傳動方式結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，但在多數(shù)情況下使用極不方便，故很少應(yīng)用。
此外，還有差動傳動方式，其傳動原理如圖 2_3 所示。該方式的絲杠上有基本導(dǎo)程(或螺距)不同的(如 L01、L02)兩段螺紋，其旋向相同。當絲杠 2 轉(zhuǎn)動時，可動螺母 1 的移動距離 s=n(L01-L02)(n 為絲杠轉(zhuǎn)速)，如果兩基本導(dǎo)程的大小相差較少，則可獲得較小的位移 s。因此，這種傳動方式多用于各種微動機構(gòu)中。
3．結(jié)構(gòu)類型 (1)螺紋滾道截面形狀我國生產(chǎn)的滾珠絲杠副的螺紋滾道有單圓弧型和雙圓弧型，如圖 2—4 所示。滾道型面與滾珠接觸點的法線同絲杠軸向的垂線間的夾角 α 稱為接觸角，般為 45°。

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