[科普中國]-螺旋傳動

螺旋傳動是靠螺旋與螺紋牙面旋合實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動與直線運動轉(zhuǎn)換的機械傳動。螺旋傳動按其在機械中的作用可分為：傳力螺旋傳動、傳導(dǎo)螺旋傳動、調(diào)整螺旋傳動。

簡介螺旋傳動是靠螺旋與螺紋牙面旋合實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動與直線運動轉(zhuǎn)換1的機械傳動。

分類螺旋傳動按其在機械中的作用可分為：

1）傳力螺旋傳動。以傳遞力為主，可用較小的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)動產(chǎn)生軸向運動和大的軸向力，例如螺旋壓力機和螺旋千斤頂?shù)取Ｒ话阍诘娃D(zhuǎn)速下工作，每次工作時間短或間歇工作。

2）傳導(dǎo)螺旋傳動。以傳遞運動為主，常用作實現(xiàn)機床中刀具和工作臺的直線進給。通常工作速度較高，在較長時間內(nèi)連續(xù)工作，要求具有較高的傳動精度。

3）調(diào)整螺旋傳動。用于調(diào)整或固定零件（或部件）之間的相對位置，如帶傳動調(diào)整中心距的張緊螺旋，一般不經(jīng)常轉(zhuǎn)動2。

滑動螺旋傳動通常所說的滑動螺旋傳動就是普通滑動螺旋傳動?；瑒勇菪ǔ２捎锰菪温菁y和鋸齒形螺紋，其中梯形螺紋應(yīng)用最廣，鋸齒形螺紋用于單面受力。矩形螺紋由于工藝性較差強度較低等原因應(yīng)用很少;對于受力不大和精密機構(gòu)的調(diào)整螺旋，有時也采用三角螺紋。

一般螺紋升程和摩擦系數(shù)都不大，因此雖然軸向力F相當大，而轉(zhuǎn)矩T則相當小。傳力螺旋就是利用這種工作原理獲得機械增益的。升程越小則機械增益的效果越顯著。滑動螺旋傳動的效率低，一般為30～40%，能夠自鎖。而且磨損大、壽命短，還可能出現(xiàn)爬行等現(xiàn)象2。

靜壓螺旋傳動螺紋工作面間形成液體靜壓油膜潤滑的螺旋傳動。靜壓螺旋傳動摩擦系數(shù)小，傳動效率可達99%,無磨損和爬行現(xiàn)象,無反向空程,軸向剛度很高,不自鎖,具有傳動的可逆性,但螺母結(jié)構(gòu)復(fù)雜,而且需要有一套壓力穩(wěn)定、溫度恒定和過濾要求高的供油系統(tǒng)。靜壓螺旋常被用作精密機床進給和分度機構(gòu)的傳導(dǎo)螺旋。這種螺旋采用牙較高的梯形螺紋。在螺母每圈螺紋中徑處開有3～6個間隔均勻的油腔。同一母線上同一側(cè)的油腔連通，用一個節(jié)流閥控制。油泵將精濾后的高壓油注入油腔，油經(jīng)過摩擦面間縫隙后再由牙根處回油孔流回油箱。當螺桿未受載荷時，牙兩側(cè)的間隙和油壓相同。當螺桿受向左的軸向力作用時，螺桿略向左移，當螺桿受徑向力作用時，螺桿略向下移。當螺桿受彎矩作用時，螺桿略偏轉(zhuǎn)。由于節(jié)流閥的作用，在微量移動后各油腔中油壓發(fā)生變化，螺桿平衡于某一位置，保持某一油膜厚度1。

滾動螺旋傳動用滾動體在螺紋工作面間實現(xiàn)滾動摩擦的螺旋傳動，又稱滾珠絲杠傳動.滾動體通常為滾珠，也有用滾子的。滾動螺旋傳動的摩擦系數(shù)、效率、磨損、壽命、抗爬行性能、傳動精度和軸向剛度等雖比靜壓螺旋傳動稍差，但遠比滑動螺旋傳動為好。滾動螺旋傳動的效率一般在90%以上。它不自鎖，具有傳動的可逆性；但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，抗沖擊性能差。它已廣泛地應(yīng)用于機床、飛機、船舶和汽車等要求高精度或高效率的場合。滾動螺旋傳動的結(jié)構(gòu)型式，按滾珠循環(huán)方式分外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)。外循環(huán)的導(dǎo)路為一導(dǎo)管,將螺母中幾圈滾珠聯(lián)成一個封閉循環(huán)。內(nèi)循環(huán)用反向器，一個螺母上通常有2～4個反向器，將螺母中滾珠分別聯(lián)成2～4個封閉循環(huán)，每圈滾珠只在本圈內(nèi)運動。外循環(huán)的螺母加工方便，但徑向尺寸較大。為提高傳動精度和軸向剛度，除采用滾珠與螺紋選配外，常用各種調(diào)整方法以實現(xiàn)預(yù)緊。

在JB/T3162-1991中，將滾動螺旋傳動稱為滾珠絲桿副。該標準規(guī)定，滾珠絲桿副分為定位滾珠絲桿副（稱P類）和傳動滾珠絲桿副（稱T類）。前者是通過旋轉(zhuǎn)角度和導(dǎo)程控制軸向位移量的滾珠絲桿副，后者是與旋轉(zhuǎn)角度無關(guān)用于傳遞動力的滾珠絲桿副2。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

石季英 - 副教授 - 天津大學