7.5 差动螺旋传动（课件）《机械基础》（机工版·第2版）同步精品课堂

7.5 差动螺旋传动 《机械基础》（机工版） 同步精品课堂—中职专业课 1 学习目标 01 03 02 理解差动螺旋传动的原理。 会判定差动螺旋传动螺杆与活动螺母的移动方向。 会进行差动螺旋传动的相关计算。 新知学习 情景导入 同学们，咱们修机床时，刀架的微调精度直接影响零件加工质量，哪怕差0.1毫米都可能报废工件——这就需要一种能实现微小精确移动的传动方式！比如微调镗刀，轻轻转一下手柄，刀头就能毫厘不差地移动，这背后就是差动螺旋传动的功劳。它怎么做到这么精准？转动方向和移动距离又怎么算？今天咱们就来揭秘：看它如何用两个螺旋配合实现微小移动，学会判断移动方向，还能算算转一圈到底动多少。掌握这些，以后调设备、做精密加工就更得心应手啦！ 新知学习 如图7-16所示，差动螺旋传动由固定螺母、活动螺母和螺杆组成。固定螺母与机架连成一体，固定不动;活动螺母不能回转，只能沿机架的导槽移动;螺杆上有两段螺纹，分别与固定螺母和活动螺母组成两个螺旋副。 新知学习 一、差动螺旋传动的原理 新知学习 若固定螺母与活动螺母的旋向同为右旋，螺杆按图示方向回转，则螺杆相对于机架向左移动，活动螺母相对于螺杆向右移动，相对机架实现差动移动当螺杆回转一圈时，螺杆相对于机架向左移动一个固定螺母导程的距离，活动差动螺旋传动螺母相对于螺杆向右移动一个活动螺母导程的距离，活动螺母的实际移动距离(相对于机架的移动距离)为两段螺纹导程之差。 新知学习 一、差动螺旋传动的原理 新知学习 提示：固定螺母处的螺旋传动属于螺母固定、螺杆回转并移动的传动形式，用右手法则判断，大拇指指向即为螺杆移动方向。活动螺母处的螺旋传动属于螺杆回转、螺母移动的传动形式，用右手法则判断，大拇指指向为活动螺母移动的反方向。 如果机架上固定螺母的螺纹旋向仍为右旋，活动螺母的螺纹旋向为左旋，按图示方向回转螺杆，则螺杆相对于机架向左移动，活动螺母相对于螺杆也向左移动，活动螺母相对于机架实现快速移动。螺杆回转一圈，活动螺母的实际移动距离(相对于机架)为两段螺纹导程之和。 新知学习 一、差动螺旋传动的原理 新知学习 1.螺杆上两段螺纹的旋向相同 (1)活动螺母的实际移动距离 当螺杆上两段螺纹的旋向相同时，螺杆相对于机架的移动方向与活动螺母相对于螺杆的移动方向相反，活动螺母的实际移动距离减小，其计算公式为 L = N(Ph1 - Ph2) (7-4) 式中 L —— 活动螺母的实际移动距离(相对于机架)(mm); N —— 螺杆的回转圈数; Ph1 —— 机架上固定螺母的导程(mm); Ph2 —— 活动螺母的导程(mm)。 新知学习 二、差动螺旋传动移动距离和方向的确定 新知学习 (2)活动螺母的实际移动方向 当机架上固定螺母的导程大于活动螺母的导程时，活动螺母的实际移动方向与螺杆的移动方向相同;当机架上固定螺母的导程小于活动螺母的程时，活动螺母的实际移动方向与螺杆的移动方向相反;当两段螺纹的导程相同时，活螺母相对于机架静止不动。 在判断活动螺母的实际移动方向之前，应首先判断螺杆的移动方向，式(7-4)的计算果为正，则活动螺母的实际移动方向与螺杆的移动方向一致;若其计算结果为负，则活螺母的实际移动方向与螺杆的移动方向相反;若其计算结果为零，则活动螺母相对于机静止不动。 新知学习 二、差动螺旋传动移动距离和方向的确定 新知学习 2.螺杆上两段螺纹的旋向相反 (1)活动螺母的实际移动距离。当螺杆上两段螺纹的旋向相反时，螺杆相对于机架的动方向与活动螺母相对于螺杆的移动方向一致，活动螺母的实际移动距离增大，其计算式为 L = N(Ph1 + Ph2) (7-5) 式中 L —— 活动螺母的实际移动距离(相对于机架)(mm); N —— 螺杆的回转圈数; Ph1 —— 机架上固定螺母的导程(mm); Ph2 —— 活动螺母的导程(mm)。 新知学习 二、差动螺旋传动移动距离和方向的确定 新知学习 新知学习 二、差动螺旋传动移动距离和方向的确定 新知学习 (2)活动螺母的实际移动方向 若螺杆上两段螺纹的旋向相反，则活动螺母的实际移方向始终与螺杆的移动方向一致，只需判别螺杆的移动方向即可，式(7-5)的计算结果台终为正值。 提示：螺杆上两段螺纹旋向相反的差动螺旋传动又称为复式螺旋传动，常用于快速夹紧的具及锁紧装置，如钢索的拉紧装置及螺旋式夹具等。 差动螺旋传动可以产生极小的位移，而其螺纹导程不需要很小，加工较容易，所以差动螺旋传动常用于测微器、分度机构、机床刀具微调机构及精密切削机床、仪器和工具。 1.微调镗刀机构 如图 7-17 所示，微调镗刀由刀杆、刀套螺杆 和镗刀组成。刀套固定在刀杆上;镗刀只能移 动不能转动;螺杆上有两段螺纹，Ⅰ部分螺纹 与刀套组成螺旋副，Ⅱ部分螺纹与镗刀组成 螺旋副。 新知学习 三、差动螺旋传动的应用 新知学习 螺杆上的两段螺纹均为右旋，若固定螺母(刀套)的螺纹导程Ph1=1.5mm，活动螺母(镗刀)的螺纹导程Ph2=1.25mm，则螺杆按图示方向回转一圈，镗刀的实际移动距离为(向右) L = N(Ph1 - Ph2) = 1x(1.5-1.25)mm = 0.25mm 若将螺杆的圆周等分为50条刻线，则螺杆每转过一格，镗刀的实际移动距离为 L = x(1.5 - 1.25)mm=0.005mm 由此可见，用差动螺旋传动可使镗刀实现微量调节 新知学习 三、差动螺旋传动的应用 新知学习 2.差动螺旋微调机构 图 7-18 所示为一种差动螺旋微调机构，由机架、螺杆、手轮、移动螺杆组成。移动螺杆只能移动不能回转；螺杆与手轮固定连接在一起；螺杆的外螺纹与机架组成螺旋副，内螺纹与移动螺杆组成螺旋副。 新知学习 三、差动螺旋传动的应用 新知学习 若螺杆的内、外螺纹均为右旋，且Ph1>Ph2，手轮按图示方向回转，则螺杆向右移动，移动螺杆相对于螺杆向左移动，移动螺杆的实际移动距离为 L = N(Ph1 - Ph2) 若手轮的回转角度为φ(rad)，则移动螺杆的实际移动距离为 L = (Ph1 - Ph2) 新知学习 三、差动螺旋传动的应用 新知学习 随堂练习 （1）简述差动螺旋传动的工作原理。 （2）某差动螺旋传动中，两螺纹均为右旋，导程P₁=8mm，P₂=6mm，螺杆顺时针旋转5圈，求活动螺母的移动距离和方向。 课堂练习 答案：A 解析：旋向相同，活动螺母移动方向与导程大的螺纹（P₁）一致，即顺时针旋转时向右移动。 1.若螺杆顺时针旋转，两螺纹均为右旋，P₁=5mm，P₂=3mm，则活动螺母移动方向与螺杆单独带动P₁螺纹时相比（ ） A. 相同 B. 相反 C. 不动 D. 无法判断 课堂练习 答案：B 解析：“差动”指两个螺旋副的运动相互作用，旋向相同时部分抵消（差），相反时叠加（和）。 2.差动螺旋传动中，“差动”的含义是指（ ） A. 速度差异 B. 两螺旋副的运动叠加或抵消 C. 力的差异 D. 结构差异 课堂练习 答案：A 解析：旋向相同（均左旋），L = 2×(6 - 4) = 4mm。 3.某差动螺旋的两螺纹为左旋，P₁=6mm，P₂=4mm，螺杆逆时针旋转2圈，活动螺母移动距离为（ ） A. 4mm B. 10mm C. 20mm D. 2mm 课堂练习 答案：C 解析：显微镜焦距调整需要微米级精度，差动螺旋的微调特性适合，其余场景对精度要求较低。 4.下列场景中，最需要差动螺旋传动的是（ ） A. 举起汽车 B. 夹紧工件 C. 调整显微镜焦距 D. 传送货物 课堂练习 答案：B 解析：旋向相反时，两螺纹的移动方向相同，活动螺母方向为两者叠加后的方向。 5.若两螺纹旋向相反，螺杆旋转方向不变，活动螺母移动方向由（ ）决定 A. 单个螺纹旋向 B. 两螺纹旋向共同决定（叠加） C. 螺杆转速 D. 导程大小 课堂练习 答案：B 解析：因存在两个螺旋副的摩擦，差动螺旋传动效率比单个普通螺旋更低。 6.差动螺旋传动的效率比普通螺旋传动（ ） A. 更高 B. 更低 C. 相同 D. 无法比较 课堂练习 答案：B 解析：旋向相反，L = 1×(3 + 5) = 8mm（方向为两螺纹同向叠加）。 7.已知差动螺旋P₁=3mm（右旋），P₂=5mm（左旋），螺杆顺时针旋转1圈，活动螺母移动距离为（ ） A. 2mm B. 8mm C. -2mm（反向） D. 15mm 课堂练习 答案：B 解析：导程差越小，单位圈数的移动距离越小，微调精度越高（可实现更细微的调整）。 8.差动螺旋微调机构中，两螺纹导程的差值越小，说明（ ） A. 移动距离越大 B. 微调精度越高 C. 效率越高 D. 结构越简单 课堂小结 感谢观看 $$