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第七章其他机构
华中科技大学机械学院
刘伦洪
一、螺旋机构

组成:螺杆、螺母、机架。
运动特点:一般情况下是螺杆连续回转,螺母轴向移动。
在γ>φv 时,也可以螺母为作轴向移动,迫使螺杆转动。
优点:获得很大的减速比和力的增益。
缺点:机械效率较低。
应用:螺旋压力机、千斤顶、机床进给装置、微调机构等。

导程l--螺旋转一圈(2π),螺母前进的距离。
螺旋转过任意φ角时,螺母的位移s为:
s /( rφ) =l /(r2π)
l
r2π
s
rφ
s=lφ/(2π)
螺距p--相邻螺纹牙齿同侧齿面之间的距离。
两者的关系为:l = z p,z为螺纹的头数。
2
1
3
将螺纹在中径圆柱处展开得一斜三角形,于是:
图示螺旋机构中,螺母A固定,螺母2可沿轴向移动,且:
lA≠lB
当A、B段螺纹旋向相同时,
螺杆1相对于机架3的位移为:
s =( lA-lB)φ/2π
当差(lA-lB)很小时,s将很小。
当A、B段螺纹旋向相反时,螺母2的位移为:
s =( lA+lB)φ/2π
称为复式螺旋机构,用于车辆的快速靠近或离开、电杆拉线机构等。
1
2
3
这种螺旋机构称为微(差)动螺旋机构,用于测微计(千分尺)、分度机构、调节机构(镗刀微调机构)中。
s1=lAφ/2π
螺母2相对于螺杆1的位移为:
s21=-lBφ/2π
螺母2相对于机架3的位移为:
l1= mm(右)
l2=1 mm(右)
镗刀进给量调整微动螺旋机构
复式螺旋机构
二、万向铰链机构(万向联轴节)
作用:用于传递两相交轴之间的动力和运动,而且在传动过程中,两轴之间的夹角还可以改变。
应用:广泛应用于汽车、机床等机械传动系统中。
运动分析:两轴平均传动比为1,但瞬时传动比是动态变化的。
在任意位置有:
ω2=ω1+ω21
ω1
ω2
α
ω21

结构特点:两传动轴末端各有一个叉形支架,用铰链与中间的“十字形”构件相联,“十字形”构件的中心位于两轴交点处,轴间角为α。
由图可得:ω'2=ω1/cos α
ω21 = ω21A
∴
ω2 =ω'2
=ω1+ω21A
在图示位置时,∵ω2 、ω1 、ω21A 共面,故可知:
ω21B =0
ω1
ω'2
ω21
α
A
ω'2
A
α
α
ω1
B
其中ω21是一个空间矢量,可分解成绕A、B轴旋转的两个分量:
ω21 = ω21A +ω21B