差动螺旋传动题型解题探究.doc

差动螺旋传动分析及解答 摘 要：中职机电机械专业《机械基础》课程对“差动螺旋传动机构”的知识要求是“掌握差动螺旋传动移距的计算，并能进行移动件移动方向的判定移动件移动方向判定移动件判定移动方向① 主动件螺杆1与机架3在A处组成“一件固定、一件自转自移”型螺旋副； ② 主动件螺杆1与移动从动件螺母2在B段螺纹处组成“一件原位回转、一件直线移动” 型螺旋副； ③ 移动从动件螺母2与机架3两构件以移动副相连接。 2．机构运动分析（设图1中A、B两段螺纹均为右旋，主动件螺杆1按图示方向转动1 r。） 运用螺旋传动的左右手定则对机构的运动进行分析。分析如图2中（a）和（b）： （1）主动件螺杆1向左移动距离L1； （“一件固定、一件自转自移”型螺旋副。） （2）从动件2相对螺杆1朝右移动距离L21； （“一件原位回转、一件直线移动”型螺旋副。） （3）合成两移动量，即可得移动从动件螺母2（相对机架3）的移动距离L2大小和方向。 （PhA、PhB都为右旋，PhA＞PhB） （PhA、PhB都为右旋，PhA＜PhB） （PhA为右旋， PhB为左旋） （a） （b） （c） 图2 差动螺旋传动合成运动分析 图2（a）中，PhA＞PhB，则运动合成：L2＝L1—L21＝PhA—PhB ＞0，L2与L1的移动方向一致。 图2（b）中，PhA＜PhB，则运动合成：L2＝L1—L21＝PhA—PhB ＜0，L2与L1的移动方向相反。 图2（c）中，将B段螺纹的旋向为左旋，则运动合成：L2＝L1+L21＝PhA+PhB ＞0，L2与L1的移动方向一致。 3．差动螺旋传动机构从动件移距L的计算公式 基于前述对图1所示差动螺旋传动机构运动的分析，从动件移距计算公式可写成： L＝N（PhA±PhB） 差动螺旋传动机构简图中的构件序号和螺纹段字母标识并无统一约定，若机械套用上式将造成题意曲解和解答错误。在此，建议差动螺旋传动机构从动件的移距L的计算公式写为： L＝N（Ph架Ph从） 式中代号含义：L —— 从动件（相对机架）的移动距离； N —— 主动件转动的周数； Ph架—— 机架螺纹的导程； Ph从—— 从动件螺纹的导程。 关于差动螺旋传动机构从动件移距L计算的几点说明： （1）计算公式括号中两导程严格按“前架（Ph架）后从（Ph从）”次序书写，问题解答时将不受机构简图中各螺纹段字母标识的影响。 （2）两螺纹旋向一致时，公式中两导程间用“－”号运算；旋向相反时，用“＋”号运算。 （3）除L计算值可为正值或负值外，公式中其余量只为正值。关于L计算值的说明：L为正值，表明从动件与主动件的移动方向一致；若L为负值，则从动件与主动件的移动方向相反。 依据说明（3），经两个步骤可正确判断机构从动件移动方向：第一步，依据“一件固定不动、一件自转自移”型普通螺旋传动的左右手定则判断主动件的移动方向；第二步，依据从动件移距L计算值正负，判断出从动件（移动螺母2）的移动方向。这在图4（a）（b）（c）三图中的L2与L1的方向关系判断中得到验证。 从结构角度分析差动螺旋传动机构，正确辨识机构中的主动件、从动件和机架三构件及运动副类型，才能原理上理解差动螺旋传动中三个移动量关系，进而透彻理解差动螺旋传动计算公式的意义，正确计算移动从动件的移动距离大小和判别移动方向。这也是解决其他不同的题型（如求解主动件转动周数和转向，主、从动件螺纹的导程和旋向等题型）的基础。 二、差动螺旋传动题型与解答 题型一 ——“计算移动件判定移动方向① 经右手定则判断主动件螺杆1移向向右； ② L计算值为负，则可判断从动件螺母2移向向左。 所以，正确答案为： 向左 ， 0.5mm 。 易见错误解答： L＝N（PhA－PhB）＝1×（4－3.5） 解得： L＝0. 5 mm；判断从动件移动方向与动件的移动方向一致，向右 。 错误原因：没有认真仔细分析机构构件和螺旋副，简单机械地套用公式计算。 题型二 ——“计算主动件件方向例题：如图所示微调镗刀上的差动螺旋传动。镗刀在刀套中不能回转，只能移动。刀套固定在镗杆上，螺杆在I和II两处螺纹均为右旋螺纹，当螺杆回转时，可使镗刀得到微量移动I处螺纹导程PhI =1 5 mm，II处螺纹的导程PhII =15 mm，则螺杆向图螺杆回转螺杆，螺杆回转。） 此题型为已知从动件移动方向件方向PhI－PhII） 0.06=（PhI－PhII）=（1. 5－1. 25） 解得：K = 12 。 计算式中L取正值，因而螺杆回转PhI－Ph