机械设计优秀案例分享——〖案例10〗差动螺纹的原理

六月飘雪

〖案例10〗差动螺纹的原理

    磨加工精进给的量几个微米，对于几十年前的机器来说，由于没有良好的电气控制手段，完全是机械控制的，要实现微米级的机械进给，应是怎样的结构？

1.问题描述

    在公司的老磨床上拆下来一套进给机构，看起来很粗糙，是两个连接的相互咬合的螺纹运动，来实现，共三个件，一个是内螺纹，一个是内外螺纹的套筒，另一个是外螺纹。具体原理是什么？

2.讨论

   甲说，这是很典型的机构，可用在机床的微量进给或者其他需要微调的地方；差动螺旋的原理如图10-2，一个固定螺母，导程为a，一个活动螺母，导程为b，它们的旋向相同时，螺杆每转一圈，活动螺母实际移动的距离就是a-b；螺杆的导程需要分段加工。

    乙补充说，这种结构至少有两个优点：1、得到很小的螺距——螺距太小，加工很困难的，这个结构就可以回避加工困难的问题；2、螺距太小，螺纹的强度就会变小——使用差动结构，可以用较大的牙型得到小螺距；但是老式磨床的进给机构并非上图结构，而是如图10-2所示，为三部分，最大的内螺纹不动，最小的外螺纹零件被键限制不转动，只是轴向运动，中间的旋转套为内外螺纹，旋向和导程不一样。基本原理与上图相同。

3.结论

    在新式磨床中这种差动螺纹结构已经用得很少了，基本被“伺服电机（或步进电机）+滚珠丝杠”代替以实现精进给，但在其他领域中作为一种构思较为巧妙的微调手段仍然广泛地被使用，精密孔加工中镗刀的微调整机构便是典型的应用例子。在设计时应注意使用弹簧消除各螺纹配合面之间的间隙，并根据工况选择机械性能适当的材料。

小贴士：

    丝杠丝母的差速机构：

    当离合器3结合，输入轴传输驱动丝杠4，丝杠4则通过Z3—Z4—Z2—Z1传动链将动力传给带齿丝母Z1，则丝母与丝杠做同向转动，通过调整各齿数的比例关系，则可控制丝母在丝杠上的相对位移速度，此时为精进给；当离合器3分离，动力由电机1提供，则丝母与丝杠仍做同向转动，仍可根据各齿数比例关系，对丝母在丝杠上的相对位移速度进行控制，此时为快速进给。

杨教授

alan802008 发表于 2017-2-11 20:42
很清晰不错，

怎么下载鸭

alan802008

很清晰不错，