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1、绪 论 【教学目标】 1.掌握机器、机构、机械、构件和零件的概念； 2.掌握机器与机构和构件与零件的区别； 3.掌握运动副的概念及使用特点。 【教学重点】 机器、机构、机械、构件和零件的概念 【教学难点】 机器与机构和构件与零件的区别 【教学时数】 6课时（3课时讲解/1课时作业/1课时测试/1课时教学分析） 【知识网络】 【知识精讲】 一、机器 1.定义：能用来代替人的劳动完成有用的机械功或实现能量转换的具有确定相对运动的构件的组合。 2.机器的类型及应用举例(见表)。 类 型 应用举例 变换能量的机器 电动机、内
2、燃机等 变换材料形状或位置的机器 金属切削机床、纺织机、运输机、起重机、汽车、船舶、飞机等 变换信息的机器 计数机、计算机等 3.机器的组成(见表)。 组成部分 说 明 应用举例 原动部分 动力源 电动机、内燃机等 工作部分 完成机器预定动作一般位于传动的终端 金属切削机床的主轴、拖板等 传动部分 把原动部分的运动和动力传给工作部分的中间环节 连杆机构、凸轮机构、齿轮传动、螺旋传动、带传动等 自动控制部分 自动化机器中具有 二、机构的概念和机构与机器的区别 1.机构的概念：具有确定相对运动的构件的组合。 2.机构与机器的区别(见表)。
3、 名 称 特 征 功 用 备 注 机器 (1)构件的组合；(2)构件间具有确定的相对运动；(3)代替人的劳动完成有用的机械功或实现能量转换 利用机械能做功或实现能量转换 从结构或运动的角度来看，机器和机构是完全相同的。 机构 具有机器的(1)、(2)两个特征、而无(3)特征 传递或转变运动的形式 三、机械的概念 机械是机器和机构的总称。 四、构件与零件的区别和联系(见表) 名 称 区 别 联 系 构件 从运动角度而言，相互间能作相对运动的物体，是运动的单元 构件可以是一个零件组成，也可以由若干个零件组成 零件 从制造角度而言，相互间没有相对运动的
4、物体，是制造的单元 五、机械、机器、机构、构件、零件间的关系 机械 机器-->机构-->构件-->零件 机构 六、运动副 1.定义：两构件保持直接接触且又能产生一定相对运动的联接。 2.运动副的类型、应用及特点(见表)。 类 型 应用举例 特 点 低副 转动副(两构件接触处只允许作相对转动) 曲柄与连杆间的联接 面接触，承载能力较大，滑动摩擦，效率低 移动副(只允许作相对移动) 抽屉的拉出或推进 螺旋副(作复合运动) 车床丝杠与螺母 高副 凸轮机构 点或线接触，接触处易磨损，承载能力较小，能传递较复杂的运动形式，维修制造较困难 注:运动副
5、分为低副和高副是按构件间的接触形式不同来分的。若按运动范围则可分为空间运动副和平面运动副。 【典型例题】 【例题1】 金属切削机床的主轴、拖板属机器______________部分。 解题分析 从机器的组成部分考虑。因金属切削机床的主轴、拖板是机床传动的终端，用来完成机器预定动作，故金属切削机床的主轴、拖板属于机器工作部分。 解：本题答案为“工作”。 【例题2】 整体式曲轴是零件不是构件。( ) 解题分析 曲轴与其他部分之间有相对运动，故它是构件；整体式曲轴是制造单元，即是由一个零件组成的构件。 解：本题答案为“×”。 名师点拨 构件可以由
6、几个零件组成，也可以由一个零件组成。 机械基础单元测试试题 （绪 论） 姓名________________ 成绩_______________ 一、填空题 1.我国古代人民在机械方面有许多杰出的发明创造，西汉时期的_________车和晋朝_______________车就是应用了轮系。 2.机构中的构件，是相互之间_____________相对运动的部分，是_______________单元。 3.组成构件的相互之间___________相对运动的部分，叫________
7、它是________________单元。 4.单缸内燃机中的连杆是_______件，它是由螺栓、螺母、连杆盖、连杆体等零件组成的。 5.机构的主要功用是__________________，机器的主要功用是_____________。 6.一般机器，都是由____________、____________、______________组成。 7.使两构件__________又能产生____________的联接称为运动副；齿轮副属于________副。 8.运动副可分为高副和低副。低副是指两构件之间作____________的运动副，而高副是指两构件之间作__
8、的运动副。 9.低副按两构件间相对运动情况分为____________、______________、______________。 10.低副的接触表面受载的单位面积压力较____________，低副属于________摩擦。 11.房门的开关运动，是__________副在接触处可允许的相对转动。抽屉的拉出或推进运动，是________副在接触处可允许的相对移动。 二、选择题(将正确答案的题号填在括号内) 1.车床上的刀架属于机器的( )。 A.工作部分 B.传动部分 C.原动部分 D.自动控制部分 2.下
9、列关于构件概念的正确表述是( )项。 A.构件是机器零件组合而成的 B.构件是机器的装配单元 C.构件是机器的制造单元 D.构件是机器的运动单元 3.机器与机构的主要区别( )。 A.机器的运动较复杂 B.机器的结构较复杂 C.机器能完成有用的机械功或实现能量转换 D.机器能变换运动形式 4.组成机器的运动单元是( )。 A.机构 B.构件 C.部件 D.零件 5.车床中丝杠与螺母组成的运动副为( )。 A.移动副
10、 B.螺旋副 C.转动副 D.高副 6.单缸内燃机中，活塞与连杆之间的联接属于( )。 A.移动副 B.螺旋副 C.转动副 D.高副 三、判断题(正确的在括号内画“√”错误的画“×”) 1.凡是机器都是由机构组成的。( ) 2.凡是构件一定都是由两个以上零件组成的。( ) 3.构件与构件之间是运动副联接的。( ) 4.自行车的轮子是个构件，轮子上的钢丝、螺母、钢圈等都是零件。( ) 5.整体式连杆是最小的制造单元，所以它是零件而不是构件。( ) 6.火车运
11、动时，火车的车轮与钢轨的顶面相接触，它们组成了一个移动副。( ) 7.内燃机能把气缸活塞的往复运动转变为曲轴的连续运动，因此内燃机是机构而不是机器。( ) 8.在单缸内燃机中，由于活塞能在气缸中作相对移动，故活塞与气缸组成移动副。( ) 四、问答题 如右图1为内燃机的结构图。试分析回答下列各题： (1)内燃机是机器还是机构？ (2)若是机器，试列举出内燃机中的典型机构； (3)列举出内燃机中的典型零件； (4)整体式连杆是零件还是构件?断裂式连杆是零件还是构件?若为构件，则由哪些零件组成?
12、 摩擦轮传动和带传动 【教学目标】 1.了解摩擦轮传动和带传动的类型、传动特点及使用场合； 2.掌握带传动的主要参数、传动比的计算、V带的型号和选用方法； 3.了解带传动的张紧和调整方法。 【教学重点】 带传动的主要参数、传动比的计算、V带的型号和选用方法； 【教学难点】 1．V带的型号和选用方法； 2．带传动的张紧和调整方法。 【教学时数】 9课时（6课时讲解/1课时作业/1课时测试/1课时教学分析） 【知识网络】 【知识精讲】 一、摩擦传动的工作原理 1.摩擦传动是依靠摩擦轮之间或带与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力。
13、 2.增大摩擦力的措施(见表)。 措 施 具体方法 增大正压力 在轮上装弹簧或其他施力装置 增大摩擦系数 改变轮面(一轮用钢或铁制，另一轮工作表面衬一层皮革、石棉、橡胶等) 注：为避免打滑使从动轮的轮面遭受局部磨损而影响传动质量，最好将轮面较软的摩擦轮作主动轮来使用。 二、传动比和传动速度 1.传动比(i12):i12=n1/n2=D2/D1＝1/i12； 2.传动速度(υ):υ＝(πn1D1)/(60×10３)=(πn2D2)/(60×10３)(m/s)。 三、摩擦传动的特点(见下表) 传动类型 接触形式 中心距 传动比 效率 过载性能
14、 传动平稳性 摩擦轮传动 直接接触 较近 不准确 低 打滑有安全保护作用 平稳无噪声 平型带传动 间接接触 较远 不准确 低 同上 同上 V带传动 间接接触 a平>aυ 不准确 低 同上 平稳噪声小 四、摩擦轮传动类型和应用(见下表) 类 型 两轴平行 两轴相交 外 形 圆 柱 圆 锥 接触形式 内接 外接 内接 外接 两轮转向 相同 相反 在图中用箭头标示 备注 1.内接圆柱摩擦轮两轮间中心距a12＝(d2-d1)/2，外接则为a12＝(d1＋d2)/2； 2.适用于高速、小功率场合。 两
15、锥轮的锥顶必须保证重合，否则两轮锥面上各接触点处的线速度不相等。 五、带传动的类型(见下表) 类 型 平 型 带 三 角 带(Υ带) 圆 型 带 截面形状 扁平矩形 梯形 圆形 六、平型带的传动形式及参数计算(见下表) 传 动 形 式 包 角 几 何 长 度 开 口 式 α＝180°-(D2-D1)/a×60° L＝2a+π/2*(D1+D2)+(D2-D1)2/4a 交 叉 式 α＝180°+(D2+D1)/a×60° L＝2a+π/2*(D1+D2)+(D1+D2)2/4a 半交叉式 α＝180°+D1/a×60° L＝2a+π/
16、2*(D1＋D2)+(D1+D2２)/2a 注：1.带轮的包角是指胶带与带轮接触面弧长所对应的中心角。包角越大，接触面间所产生的摩擦力总和就越大。一般要求小带轮的包角α≥150°。 2.平型带的接头形式有胶合式、缝合式和铰链带扣式等，当带速超过30m/s时可用轻而薄的没有接头的环型带。 七、V带的结构、型号 1.结构：无接头的环形带，截面形状呈梯形，工作面为两侧面，夹角φ＝40°(轮槽夹角θ≤40°。) 由帘布结构和线绳结构两种，每种结构的V带都由伸张层、强力层、压缩层和包布层组成，两种结构主要区别在强力层上。 2.型号与标记 (1)型号：V带已经标准化，
17、按截面尺寸不同可分成不同的型号。 (GB11544-89规定有Y、Z、A、B、C、D、E七种型号)。Y型截面最小,E型截面最大。截面越大，传递的功率也越大。 (2)标记：“型号+标准长度”(“型号+标准长度+标准编号”) 例如：A1250(A1250GB11544-89)表示标准长度为1250mm的A型V带。 八、V带的选用方法 1.选用带轮直径、验算带速范围： D1＞Dmin；且尽量取大些；D2＝i12D1并符合标准值；5m/s≤υ≤25m/s。 注：(1)带轮直径指带轮上通过V带横截面中性层的直径； (2)小带轮直径不能过小，否则，胶带在
18、带轮上的弯曲程度严重，弯曲应力越大,寿命越低； (3)带速过大,离心力越大,摩擦力减小;带速过小，功率一定时,所需有效圆周力过大,易引起打滑。 2.验算小轮包角，确定带根数： 由α＝180°-(D2-D1)/a×57.3°≥120°验算小带轮包角。 九、V带的正确使用 1.标记相符：V带外边缘应与轮缘取齐(新安装时可略高)。 2.轴线平行：主、从动轮的轮槽必须调整在同一平面内。 3.张紧适当：在中等中心距条件下，一般以大拇指能按下15mm左右为合适。 4.定期整查：发现不能使用的V带时，应成组更换。 5.安全防护：必须装安全防护罩。
19、 十、带传动的张紧装置 1.张紧目的：带传动工作时长期受拉被拉长而变得松驰，导致传动能力降低。为保持带在传动中的能力，应采用张紧装置。 2.张紧方法： (1)调整中心距法：调整螺钉，利用自重等。 (2)采用张紧轮法(见下表)。 带传动类型 安放位置 靠近的带轮 原 因 平型带传动 松边外侧 小带轮 小带轮包角可得到增大 V带传动 松边内侧 大带轮 V带传动时只单向受弯；小带轮包角不致过分减小 【边缘知识】 一、紧边与松边 1.紧边：带被主动轮D1卷入的一边。 2.松边：带被主动轮D1卷出的一边。 二、打滑与弹性滑动(见下表
20、) 现 象 产生原因 何时发生 能否正常工作 能否避免 打 滑 摩擦力矩之和小于阻力矩之和 摩擦力不足 不能 可避免 弹性滑动 接触区弹性变形引起的滑动 任何时候 能 不可避免 注：打滑既有有利的一面，也有不利的一面。（不利：传动比不稳定，传动效率低，带磨损剧烈；有利：过载保护，避免薄弱零件免遭损坏。） 【典型例题】 【例题1】 V带的接头方法一般采用胶合法、缝合法和铰链带扣法三种，其中胶合法使用最 为广泛。( ) 解题分析：平型带的接头方法有胶合法、缝合法和铰链带扣法等，当带速超过30m/s时，可采用轻而薄的没有接头的环型
21、带；而V带是没有接头的环型带，接头方法根本就无从谈起。 解： 本题答案“×”。 【例题2】平型带传动主动轮直径D1＝125mm,转速n1＝1450r/min,现要求从动轮转速为145r/min,则：(1)带传动的传动比(i)为多少? (2)若要实现从动轮转速为145r/min,则应采取什么措施? 解题分析：传动比i=n1/n2=1450/145=10＞5，故不能采用一级带传动，可采用二级(或多级)传动(设i12×i34=4×2.5),设各轮直径分别为D２、D3、D4， 则 i12＝D2/D1=4,i34＝D４/D３=２.５，再由分级传动比及主动轮直径求
22、出各轮直径。 解：(1)i=n1/n2=1450/145=10； (2)∵i=10＞5，故不能采用一级传动 现设i总=i12×i34=4×2.5，各轮直径分别为D２、D3、D4，则： i12=D2/D1=4，D2=4D1=4×125=500(mm); 设D3=150mm,则i34=D4/D3=2.5 ∴D4=2.5D3=2.5×150=375mm 名师点拨 带传动中，传动比i≤5是就单级传动而言的，若为多级的话i总可以大于5，但各分级的传动比都必须满足i≤5。 【例题4】 已知一级带传动主动带轮直径
23、D1=140mm,转速n1=1440r/min,从动轮转速n2=750r/min，工作要求中心距a=800mm。 试求：(1)传动比i12； (2)从动轮直径D2； (3)验算小带轮包角α是否合格； 解题分析：本题为带传动的参数计算题。传动比i=n1/n2=D2D1;α、L等参数若没有特别说明，一般以开口式的公式计算。 解：(1)i12=n1/n2=1440/720=２； (2)i12= n1/n2= D2D1=２ D2=2D1=2×140=280(mm)； (3)∵ α=180°-(D2-D
24、1)/a×60°=180°-(280-140)/800×60°=169.5°＞120° ∴ 合格； 机械基础单元测试试题 （摩擦轮传动和带传动） 姓名___________ 成绩___________ 一、填空题 1.若使摩擦轮传动能够正常工作，必须使两轮之间产生的________足以克服从动轮上的________。 2.带轮的包角α，是胶带与带轮接触面的________所对应的________。对平型带传动来说包角α应大于或等于________。 3.V带的截面
25、形状是________，工作面是________，夹角φ等于________。 4.摩擦传动可分为________传动和________传动两种。 5.为了避免摩擦轮传动中，由于打滑使________轮的轮面遭受局部磨损，一般将________的轮面作为主动轮。 6.摩擦传动，当_____时，在两构件的接触处可产生打滑现象，因此能防止机构中薄弱零件的________而起到________作用。 7.在平型带传动中，传动能力的大小与________带轮的________大小有关。 8.为保证V带截面在轮槽中的正确位置，V带的________应与带轮的_______取
26、齐，V带的________与轮槽的________不应接触。 9.通常带传动的张紧装置使用________和________两种方法。 10.一般在相同条件下，平带传递的工作拉力比V带传动的________。 二、选择题 1.V带的传动性能主要取决于( )。 A.强力层 B.伸张层 C.压缩层 D.包布层 2.圆锥摩擦轮传动适用于哪种场合( )。 A.两轴平行 B.两轴相交 C.两轴相错 D.两轴垂直相错 3.下列哪一点是摩擦传动的共性之一( )。 A.中心距大 B.均能实现
27、无级变速 C.均必须有加压装置 D.传动比准确 4.V带传动与平型带传动相比，应用较广泛的原因是( )。 A.在传递相同功率时，传动外廓尺寸较小 B.传动效率高 C.带的使用寿命长 D.带的价格低 5.带传动中，V带比平型带传动能力大的主要原因是( )。 A.带的强度高 B.没有接头 C.尺寸小 D.接触面的正压力大 6.带传动的打滑现象首先从何处开始( )。 A.小带轮上 B.大带轮上 C.大、小带轮同时开始 D.都不对，应视情况而定 7.下列( )说法是正确的。 A. 弹性
28、滑动不可避免 B.弹性滑动可以避免 C.打滑不可避免 D.弹性滑动和打滑均可避免 8.带传动的主要失效形式是( )。 A.带的静载拉断 B.带的磨损 C.打滑 D.打滑和疲劳破坏 9.V带型号确定后，限制小带轮最小直径的目的是( )。 A.减小带的弯曲应力 B.减少带的离心力 C.减小带的磨损 D.减少带的长度 10.在机床的传动系统中，高速级采用带传动的主要目的( )。 A.能获得较大的传动比 B.制造和安装方便 C.传动运转平稳 D.可传递较大的功率 三、判断题(正确的在括号内打“√”错误的打“×”
29、) ( )1.摩擦力由压紧力产生，因此，摩擦轮传动的压紧力越大越好。 ( )2.V带传动与平带传动相比，V带传动更适宜于两轴间中心距较大的场合。 ( )3.在选购一般用途V带时，只要告诉售货员带的型号和公称长度，就可以购得正确适用的V带。 ( )4. 安装V带时，应保证带轮轮槽的两侧面及底面与带接触。 ( )5. 摩擦传动都具有当机器过载时自动打滑的安全保护作用。 ( )6. 限制V带轮最小直径的主要目的是为了增大带轮的包角。 ( )7. 大小V带轮设计的轮槽夹角θ不相等，但都应小于40°。 (
30、 )8. 一般用途的V带传动主要使用帘布结构的标准V带。 ( )9. V带传动使用张紧轮后，小轮包角得到增大。 ( )10.最好将轮面软的摩擦轮作从动轮来使用。 四、计算题 1.一对圆柱摩擦轮传动，要求两轴中心距a为240毫米，传动比i=2,试计算： (1)两轮转向相反时，主动轮直径D1和从动轮直径D2各为多少毫米? (2)两轮转向相同时，主动轮直径D1和从动轮直径D2，又各为多少毫米? 2.有一车床上是电动机与主轴箱之间的V带传动。已知：电动机主动带轮直径D1=140mm,转速n1=1440r/min,
31、从动轴转速n2=720r/min，工作中要求a=800mm。 求：从动带轮直径D2；验算主动带轮包角；验算V带的速度v。 螺 旋 传 动 【教学目标】 1.掌握螺纹的种类、应用和主要参数； 2.正确识读螺纹标记； 3.了解螺旋传动的应用形式； 4.掌握差动螺旋传动移距的计算方法。 【教学重点】 螺旋传动的应用形式 【教学难点】 1．螺旋传动的应用形式； 2．差动螺旋传动移距的计算方法。 【教学时数】 8课时（5课时讲解/1课时作业/1课时测试/1课时教学分析） 【
32、知识网络】 【知识精讲】 一、螺纹种类及应用 1.螺纹的定义：螺纹是指螺钉、螺栓、螺母和丝杠等零件的圆柱或锥面上，沿着螺旋线所形成的， 具有相同剖面的连续凸起和沟槽。 2.螺纹的种类(见表)。 分类标准 加工表面 螺纹旋向 螺旋线数目 用 途 截面形状 种类 内螺纹 外螺纹 左旋螺纹 右旋螺纹 单线螺纹 多线螺纹 联接螺纹 传动螺纹 三角形螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹 矩形螺纹 3.螺纹旋向的判别方法： 方法一：右手定则判别法。 伸出右手，掌心朝着自己的脸，四指指向与螺旋轴线方向一致，若大拇指的指向与螺旋
33、线上升方 向一致，则为右旋；反之，则为左旋。 方法二：轴线垂直判别法。 将螺旋轴线垂直水平位置放置，螺旋线右边高则为右旋，左边高即为左旋。 4.常用螺纹的牙型及应用特点(见下表)。 名 称 牙 型 角 特 点 应 用 普通螺纹 60° 分为粗牙和细牙两类，细牙自锁性能较好；公称直径为螺纹大径 应用最广一般联接多用粗牙；细牙用于薄壁零件及受冲击、振动和微调机构中 圆柱管 螺纹 55° 非螺纹密封的管螺纹；公称直径为管子内径 用于水、油、气管路及电器管路系统 圆锥管 螺纹 55° 用螺纹密封的管螺纹；螺纹分布于1∶16的圆锥管上 高
34、压、高温系统的管路联接 梯形螺纹 30° 加工工艺性好，牙根强度高，对中性好 广泛用于传力或传动机构 锯齿形 螺纹 工作面 3°，非工作面30° 牙根强度高，效率高 广泛用于单向受力的传动机构 矩形螺纹 0° 效率高、牙根强度较弱、对中性精度低、制造困难 用于传力或传动机构 注 1.联接螺纹大多为三角形，且多用单线； 2.普通细牙螺纹与普通粗牙螺纹相比，小径大，螺距小，升角小，强度高，自锁性能更好，对零件 强度削弱较小，但易滑扣； 二、普通螺纹的主要参数(见下表) 参数名称 符号 定 义 备 注 螺纹大径 D(d) 与外螺纹牙顶或内
35、螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径 螺纹的公称直径 螺纹小径 D1(d1) 与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱面的直径 螺纹中径 D2(d2) 圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的假想的圆柱的直径 螺距 P 相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离 Ph=N·P 线数 z 一个螺纹零件的螺旋线数目。 导程 S 同一条螺旋线上的相邻两牙在中径上对应两点间的轴向距离 牙型角 α 在螺纹牙型上相邻两牙侧间的夹角 普通螺纹α=60° 螺纹升角 φ 中径圆柱上螺旋线的切线与垂直螺纹轴线平面的夹角 tgφ= N·P /πd2 注 1.螺纹的
36、旋合长度是指两个互相配合的螺纹，沿螺纹轴线方向相互旋合部分的长度。旋合长度分为 三组：S(短)、N(中等)、L(长)； 2.螺纹的大径、小径与顶径、底径是两组不同的概念。 三、螺纹代号与标记 1.螺纹的代号：螺纹特征代号+螺纹尺寸代号 2.螺纹的完整标记：螺纹代号+螺纹公差带代号+螺纹旋合长度代号 3.各种螺纹的代号与标记(见下表) 类 型 标记说明 应用举例 备 注 普通螺纹 粗牙普通螺纹 M+公称直径左-中径、顶径公差带代号-旋合长度代号 M10左-6H-S 装配时，公差带代号用斜线分开，左边表示内螺纹公差带代号，右边表示外螺纹公差
37、带代号。例如：M20×1.5-6H/5g6g 细牙普通螺纹 M+公称直径×螺距左-中径、顶径公差带代号-旋合长度代号 M20×2左-5g6g-L 管螺纹 用螺纹密封管螺纹 RC(RP、R)+尺寸代号-LH 3R/2-LH 内外螺纹装配时，内外螺纹的标记用斜线分开，左边表示内螺纹，右边表示外螺纹。例如(3Rp/2)/(3R/2)-LH，(3G2)/(3G/2A) 非螺纹密封管螺纹 G+尺寸代号(A/B)-LH 3G/2-LH 梯形螺纹 Tr+公称直径+导程(螺距)LH-中径公差带代号-旋合长度代号 Tr40×7-7e-L 梯形螺纹装配时，要分别注出内、外螺纹的公
38、差带代号，前面的是内螺纹公差带代号，后面是外螺纹公差带代号，中间用斜线分开。例如：Tr40×7-7H/7e 注 1.标记说明中的标记都为最完整的标记，实际中的标记视具体情况而定； 2.用螺纹密封的管螺纹中代号Rc表示圆锥内螺纹、Rp表示圆柱内螺纹、R表示圆锥外螺纹； 3.非螺纹密封的管螺纹的螺纹公差带代号对外螺纹分A、B级标记，对内螺纹则不标记。 四、螺旋传动的应用形式 1.螺旋传动的定义：用内、外螺纹组成的螺旋副，传递运动和动力的传动装置。 2.螺旋传动的特点：螺旋传动可方便地将回转运动变为直线往复运动。其结构简单，工作连续、平 稳、承载能力大、传动
39、精度高、磨损大、效率低。 3.常用的螺旋传动类型。 常用的螺旋活动类型有三种：普通螺旋传动、差动螺旋传动、滚珠螺旋传动。 (1)普通螺旋传动 ① 定义：由螺杆和螺母组成的简单螺旋副。 ② 螺杆(或螺母)的移向判别方法：右手定则+左(右)手定则。 先用右手定则判别出螺纹的旋向(方法见前述)，再用左(右)手定则判断螺杆(螺母)的移向。即伸 出左手或右手(左旋用左手，右旋用右手)，弯曲四指方向与螺杆(或螺母)的旋转方向 一致，则大拇指的指向(或大拇指指向的反方向)即为螺杆(或螺母)的移动方向。 注 应用形式中一、二两种情况，螺母或螺杆
40、的移向与大拇指指向一致；三、四两种移向与大拇指 指向相反。应用此方法，移向、旋向及转向三向中只要知道任意两向，即可判断出第三向。 ③ 螺母(或螺杆)的移动距离L=n·S=n·Z·P。 ④ 普通螺旋传动的应用形式(见下表)。 应用形式 应用举例 螺母不动，螺杆回转并作直线运动 台式虎钳、千斤顶、千分尺、螺旋压力机 螺杆不动，螺母回转并作直线运动 螺旋千斤顶、插齿机刀架 螺杆原位回转，螺母作直线运动 机床的大溜板与刀架的进给 螺母原位回转，螺杆作往复运动 应力试验机上的观察镜调整装置 (2)差动螺旋传动 ① 定义：活动螺母与螺杆产生差动(即不一致
41、)的螺旋传动机构。 ② 活动螺母的实际移动距离与移动方向： L＝n(Pa±Pb) 注 计算公式中的“±”表示的含义是：当a、b两段螺旋旋向相同时取“-”，旋向相反时取“+”。 结果为“+”说明活动螺母的实际移动方向与a段螺旋中螺杆移动的方向相同；若为“-”则相反。 ③ 差动螺旋传动的意义：可以产生极小位移，可方便地实现微量调节。 (3)滚珠螺旋传动 ① 定义：螺纹面间的摩擦性质为滚动摩擦的传动装置。它是一项新技术。 ② 组成：螺母、螺杆、滚珠、滚珠循环装置。 ③ 传动特点：摩擦阻力小，传动效率高、运动稳定灵敏、结构复杂、成本高。
42、 【边缘知识】 一、螺纹连接的种类(见表) 类 型 说 明 松连接 装配时不须拧紧，只有在联接件受到外载荷后，螺栓才受到轴向力作用 紧连接 装配时必须拧紧 二、螺纹联接的基本形式(见下表) 类 型 特 点 备 注 螺栓连接 普通螺栓连接 螺栓杆部与孔间有间隙，杆与孔的加工精度要求低，使用时需拧紧螺母。装拆方便，应用最广 被连接件都不切螺纹，螺纹穿过被连接件的通孔后并配有螺母 铰制孔螺栓连接 螺栓杆部与孔间无间隙，孔需铰制，加工精度高，能承受与螺栓轴线垂直方向的横向载荷和起定位作用 双头螺柱连接 螺栓两头切有螺纹，一头与螺母配合，一头与被联接
43、件配合。适用于被连接件之一较厚或必须采用盲孔的场合。可经多次装拆而不损坏被连接零件 把螺纹较短的一端旋紧在被连接件的螺孔内，拆卸时只需拧下螺母 螺钉连接 不配有螺母，直接拧入被连接件内的螺孔中，结构简单，适于被连接件较厚且不宜经常装拆的场合 紧定螺钉连接 固定两零件的相对位置，并可传递不大的力或转矩 三、常用螺纹连接的防松 1.防松的原因： 连接螺纹大多为三角形螺纹，它具有较好的自锁性能。在一般静载下，联接不会自行松脱，但在振 动、交变载荷或冲击载荷的作用下，摩擦阻力瞬时会变得很小，失去自锁能力而松动。这不仅会妨碍 机器的正常工作，且还会
44、造成严重事故。 2.常用防松方法(见下表)。 防松原理 摩擦力防松 机械防松 其他防松 防松方法 弹簧垫圈防松 对顶螺母防松 尼龙圈锁紧螺母防松 六角开槽螺母和开口销防松 圆螺母用止动垫圈防松 带舌止动垫圈防松 冲点法防松 粘合法防松 四、螺纹的损坏形式 螺栓连接在承受轴向载荷时，其损坏形式大多发生在应力集中较严重的部位。即在螺栓头部、螺纹 收尾部分和螺母支承面处的螺纹部分。 【典型例题】 【例题1】 与普通粗牙螺纹相比，细牙螺纹具有小径大，螺距小，所以强度更高，自锁性能更好。 因此一般的联接螺纹大多使用普通细牙螺纹。(
45、) 解题分析 普通粗牙螺纹与细牙螺纹均为连接螺纹，它们具有强度高、自锁性能好的特点。 细牙螺纹因其小径大、螺距小，所以强度更高，自锁性能更好。但因细牙螺纹易滑扣，因此一般大多 用普通粗牙螺纹。 解：本题答案“×”。 【例题2】 某差动螺旋传动如下图所示，具体参数如下表，试填出各自的活动螺母的实际移 动距离和实际移动方向。 SA SB N L 实际移动方向 6mm右 4mm左 2r/min 3mm左 5mm右 3r/min 3mm右 2mm右 2r/min 4mm左 6mm左 3r/min
46、 解题分析 本题为差动螺旋传动的应用考查。活动螺母的移距可由公式L=n(Sa+Sb)算得；移向则可 据计算结果的“+”或“-”来定。除此之外还必须弄清每段螺旋传动的应用形式，由三向中的二向求 出第三向。 解：a段螺旋传动为螺母固定不动，螺杆既旋转又移动；b段螺旋传动为螺杆原位回转，螺母往复 移动。 (1) a段螺杆移向向左 L1=n1(Sa1+Sb1)=2×(6+4)=20(mm/min) 结果为“+”，∴活动螺母移向向左； (2) a段螺杆移向向右 L2=n2(Sa2+S
47、b2)=3×(3+5)=24(mm/min) 结果为“+”，∴活动螺母移向向右； (3) a段螺杆移向向左 L3=n3(Sa3-Sb3)=2×(3-2)=2(mm/min) 结果为“+”，∴活动螺母移向向左； (4) a段螺杆移向向右 L4=n4(Sa4-Sb4)=3×(4-6)=-6(mm/min) 结果为“-”，∴活动螺母移向向左。 综合(1)～(4)分析，本题答案填表如下： SA SB N L 实际移动方向 6mm右 4mm左 2r/
48、min 20mm/min 向左 3mm左 5mm右 3r/min 24mm/min 向右 3mm右 2mm右 2r/min 2mm/min 向左 4mm左 6mm左 3r/min 6mm/min 向左 名师点拨：本题也可按相对位移的方法求解。即分别按La=nSa，Lb=nSb求出La、Lb并判定各自位移方向，再由L=La-Lb求得移距，由结果的“+”或“-”来确定移向。 【例题3】 如上图所示为微调的差动螺旋机构，旋钮上的外螺纹为双线右旋螺纹，其螺距为1.45mm， 试问：旋钮1上的内螺纹旋向和导程Sb各为怎样时，可使螺杆2在旋钮上按图示方
49、向转动1周后向上移动0.1mm? 解题分析 本题为一道应用性很强的螺旋传动题。首先必须弄清A、B两段螺旋的应用形式，然后 利用逆向假设法分两种情况讨论，再按相对位移的方法求解。 解：A处螺旋传动为螺母固定不动，螺杆既旋转又移动，因此当旋钮转一周时，LA=nSa=n×ZPa =1×2×1.45=2.9(mm),方向向上；B处为螺杆原位回转，螺母往复移动，则： (1) 若B处为左旋螺纹时，则旋钮转一周螺母的位移LB=nSb=1×=Sb=Sb(mm)，方向向上。 ∴L=LA+LB=2.9+Sb=0.1 解得：Sb=-2
50、8(mm)(不可能存在) (2) 若B处为右旋螺纹时，则旋钮转一周螺母的位移LB′=nSb=1×Sb=Sb(mm)，方向向下。 ∴L=LA-LB′=2.9-Sb=0.1 解得：Sb=2.8(mm) ∴旋钮1上的内螺旋为右旋，导程Sb=2.8mm。 机械基础单元测试试题 （螺旋传动） 姓名___________ 成绩____________ 一、填空题 1.普通螺纹的公称直
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