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机械设计

机械设计教程-八、轮系

时间:2015-04-01 12:09:10   作者:   来源:   阅读:3167   评论:0

第八章 螺纹联接和螺旋传动

 

§8.1 常用螺纹

 

一、螺纹的形成

把一锐角为 ψ 的直角三角形绕到一直径为 的圆柱体上,绕时底边与圆柱底边重合,则斜边就在圆柱体上形成一条空间螺旋线。

如用一个平面图形 ( 如三角形)沿螺旋线运动并使 平面始终通过圆柱体轴线 YY- 这样就构成了三角形螺纹。同样改变平面图形 , 同样可得到矩形、梯形、锯齿形、圆弧形(管螺纹)

二、螺纹种类

机械设计教程-八、轮系

三、螺纹的主要参数

1.大径 ( D): 螺纹的最大直径在标准中也作公称直径。

2.小径 d1(D1):即螺纹的最小直径

3.中径 d2 —— 在轴向剖面内牙厚与牙间宽相等处的假想圆柱面的直径,近似等于螺纹的平均直径 d2 ≈ 0.5(d+d1)

4. 螺距 —— 相邻两牙在中径圆柱面的母线上对应两点间的轴向距离

5.导程( ) —— 同一螺旋线上相邻两牙在中径圆柱面的母线上的对应两点间的轴向距离

6.线数 —— 螺纹螺旋线数目,一般为便于制造 ≤ 4

螺距、导程、线数之间关系: L=nP

7. 螺旋升角 ψ:中径圆柱上,螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面的夹角

8. 牙型角 α:螺纹牙型两侧边的夹角。 

四、常用螺纹特点应用

1、三角形螺纹(普通螺纹)

牙型角为60 º ,可以分为粗牙和细牙,粗牙用于一般联接;与粗牙螺纹相比,细牙由于在相同公称直径时,螺距小,螺纹深度浅,导程和升角也小,自锁性能好,宜用于薄壁零件和微调装置。

2、管螺纹

多用于有紧密性要求的管件联接,牙型角为55 º ,公称直径近似于管子内径,属于细牙三角螺纹。

3、梯形螺纹

牙型角为30 º ,是应用最为广泛的传动螺纹。

4、锯齿型螺纹

两侧牙型角分别为º 和30 º ,º 的一侧用来承受载荷,可得到较高效率;30 º 一侧用来增加牙根强度。适用于单向受载的传动螺纹。

5、矩形螺纹

牙型角为º ,适于作传动螺纹

 

§8.2 螺旋副的受力分析、效率和自锁

 

一、矩形螺纹

螺旋副是由外螺纹(螺杆)和内螺纹组成的运动副,经过简化可以看作推动滑块(重物)沿螺纹表面运动(如图所示)将矩形螺纹沿中径 d2 处展开得一倾斜角为 λ( 即螺纹升角)的斜面,斜面上的滑块代表螺母,螺母和螺杆的相对运动可以看作滑块在斜面上的运动。

机械设计教程-八、轮系

滑块在斜面上等速上升时 。 机械设计教程-八、轮系

当量摩擦角 机械设计教程-八、轮系

滑块沿斜面等速下降时,摩擦力向上 机械设计教程-八、轮系

由公式可知,若 λ≤机械设计教程-八、轮系   ,说明此时无论轴向载荷有多大,滑块(即螺母)都不能沿斜面运动,这种现象称为 自锁

螺旋副的效率


标签:螺纹联接 螺旋传动 机械设计教程 
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