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絲杠傳動原理

發布時間：2016/6/2 15:18:40 來源：海洋傳動

絲杠螺母機構又稱螺旋傳動機構。它主要用來將旋轉運動變換為直線運動或將直線運動變換為旋轉運動。有以傳遞能量為主的(如螺旋壓力機、千斤頂等)；也有以傳遞運動為主的如機床工作臺的進給絲杠)；還有調整零件之問相對位置的螺旋傳動機構等。

絲杠螺母機構又稱螺旋傳動機構。它主要用來將旋轉運動變換為直線運動或將直線運動變換為旋轉運動。有以傳遞能量為主的(如螺旋壓力機、千斤頂等)；也有以傳遞運動為主的如機床工作臺的進給絲杠)；還有調整零件之問相對位置的螺旋傳動機構等。
絲杠螺母機構有滑動摩擦機構和滾動摩擦機構之分。滑動絲杠螺母機構結構簡單，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％)。滾珠絲杠螺母機構雖然結構復雜、制造成本高，不能自鎖，但其最大優點是摩擦阻力矩小、傳動效率高(92％～98％)，精度高，系統剛度好，運動具有可逆性，使用壽命長，因此在機電一體化系統中得到大量廣泛應用。本節主要介紹滾珠絲杠螺母機構。
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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生滾動摩擦，為防止滾珠從滾道中滾出，在螺母的螺旋槽兩端設有回程引導裝置 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回路，使滾珠在螺母滾道內循環。
2．傳動形式根據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生的附加軸向竄動，結構較簡單，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)絲杠轉動、螺母移動如圖 2-2b 所示，該傳動形式需要限制螺母的轉動，故需導向裝置。其特點是結構緊湊，絲杠剛性較好。適用于工作行程較大的場合。
(3)螺母轉動、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動，由于結構較復雜且占用軸向空間較大，故應用較少。
(4)絲杠固定、螺母轉動并移動如圖 2—2d 所示，該傳動方式結構簡單、緊湊，但在多數情況下使用極不方便，故很少應用。
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程(或螺距)不同的(如 L01、L02)兩段螺紋，其旋向相同。當絲杠 2 轉動時，可動螺母 1 的移動距離 s=n(L01-L02)(n 為絲杠轉速)，如果兩基本導程的大小相差較少，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中。
3．結構類型 (1)螺紋滾道截面形狀我國生產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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