4.2.3 滑动螺旋机构
按螺杆上螺旋副的数目,滑动螺旋机构可分为单螺旋机构和双螺旋机构两种。
1)单螺旋机构
由一个螺杆和一个螺母组成。 根据螺杆和螺母相对运动的组合,单螺旋机构有4 种基本传动形式。 其运动形式及特点见表4.2。
表4.2 单螺旋机构基本传动形式及特点
注:移动方向判定:左(右)手定则—四指握向代表转动方向,拇指指向代表移动方向。 右旋螺纹用右手定则,左旋螺纹用左手定则。
由表4.2 可知,不论是哪一种传动形式的单螺旋机构,其螺杆或螺母的移动方向均可由左(右)手定则判定。 移动速度v(单位:mm/s)的大小可计算为
式中 n——主动件转速,r/min;
Ph——导程,mm。
2)双螺旋机构
在双螺旋机构中,一个具有两段不同螺纹的螺杆与两个螺母分别组成两个螺旋副。 通常将两个螺母中的一个固定,移动(只能移动不能转动)另一个,并以螺杆为转动主动件。 如图4.23 所示,设螺杆3 上螺母1 与2 两处螺纹的导程分别为Ph1,Ph2。
根据两螺旋副的旋向组合,双螺旋机构可形成以下两种传动形式:
(1)差动螺旋机构
当两螺旋副中的螺纹旋向相同时,则形成差动螺旋机构。 图4.23 中,若两处螺纹均为右旋,且Ph1 ＞Ph2。 当螺杆转动一周时,螺杆将右移Ph1,同时带动螺母2 右移Ph1;但对移动螺母2,螺杆的转动将使螺母2 相对螺杆左移Ph2,则螺母2 的绝对位移为右移Ph1 -Ph2。 因此,当螺杆转过φ 角时,移动螺母相对机架的位移s 为
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图4.23 双螺旋机构
图4.24 微调镗刀
1,2—螺母;3—螺杆
由式(4.2)可知,当Ph1和Ph2相差很小时,位移s 可很小。 利用这一特性,可将差动螺旋机构应用于各种微动装置中,如测微器、分度机构、精密机械进给机构及精密加工刀具等。 如图4.24 所示为应用差动位移螺旋机构的微调镗刀。
(2)复式螺旋机构
当两螺旋副中的螺纹旋向相反时,则形成复式螺旋机构。 同理可知,复式螺旋机构中,移动螺母相对机架的位移s 为
复式螺旋机构中的螺母能产生很大的位移,可应用于需快速移动或调整的装置中,故称倍速机构。 实际应用中,如要求两构件同步移动,只需使Ph1 =Ph2即可。 如图4.25 所示的电杆线张紧器就是倍速机构。 张紧器与拉线上段由螺母A 联接,下段由螺母B 联接。 显然,为能迅速拉紧及放松拉线,A,B 的旋向应相反。 如图4.26 所示弹簧圆规的开合机构也是倍速机构。
图4.25 电杆线张紧器
图4.26 弹簧圆规
图4.27 滚动螺旋机构
1—内螺旋滚道;2—钢球;3—外螺旋滚道