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雙螺旋機(jī)構(gòu)
兩組螺旋副共同組成的螺旋機(jī)構(gòu)稱為雙螺旋副機(jī)構(gòu)。雙螺旋副機(jī)構(gòu)包括差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)和復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)兩種。
一、雙螺旋機(jī)構(gòu)的工作原理
雙螺旋機(jī)構(gòu)是由螺桿、活動(dòng)螺母、機(jī)架組成的。組合螺桿由兩段螺距或旋向不同的螺桿組合為一體，分別與活動(dòng)螺母和固定螺母配合，組成兩組螺旋副。當(dāng)螺桿回轉(zhuǎn)時(shí)，螺桿相對于固定螺母、活動(dòng)螺母相對于螺桿均有直線運(yùn)動(dòng)，最終體現(xiàn)為活動(dòng)螺母相對于機(jī)架的運(yùn)動(dòng)，形成一種運(yùn)動(dòng)合成關(guān)系。
二、雙螺旋機(jī)構(gòu)的分類
螺桿上兩螺紋旋向相同時(shí)，螺桿相對于機(jī)架和螺母相對于螺桿的運(yùn)動(dòng)方向相反，活動(dòng)螺母移動(dòng)距離減小，稱為差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)。反之，則活動(dòng)螺母移動(dòng)距離增
2、大，稱為復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)。
（一）差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)
1．差動(dòng)螺旋傳動(dòng)的原理
如圖所示為差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)。螺桿分別與活動(dòng)螺母N和機(jī)架T組成兩個(gè)螺旋副，機(jī)架為固定螺母，活動(dòng)螺母N不能回轉(zhuǎn)而只能沿機(jī)架的導(dǎo)向槽移動(dòng)。
設(shè)機(jī)架和活動(dòng)螺母的旋向相同，都為右旋，當(dāng)如圖示向上回轉(zhuǎn)螺桿時(shí)，螺桿相對機(jī)架向左移動(dòng)，而活動(dòng)螺母相對螺桿向右移動(dòng)，這樣，活動(dòng)螺母相對機(jī)架實(shí)現(xiàn)差動(dòng)移動(dòng)，螺桿每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，活動(dòng)螺母實(shí)際移動(dòng)距離為兩段螺紋導(dǎo)程之差。
圖 雙螺旋機(jī)構(gòu)
2．差動(dòng)螺旋傳動(dòng)的移動(dòng)距離計(jì)算和移動(dòng)方向判斷
螺桿相對機(jī)架的移動(dòng)方向與活動(dòng)螺母相對螺桿的移動(dòng)方向相反，這樣，活動(dòng)螺母相對機(jī)架的移動(dòng)距離可用下式表示：
3、 L=N（S1－S2）
式中 L——活動(dòng)螺母的實(shí)際移動(dòng)距離；
N——螺桿的回轉(zhuǎn)圈數(shù)；
S1 ——機(jī)架上固定螺母的導(dǎo)程，mm；
S2 ——活動(dòng)螺母的導(dǎo)程，mm。
3.活動(dòng)螺母的實(shí)際移動(dòng)方向判斷：
當(dāng)機(jī)架上固定螺母的導(dǎo)程大于活動(dòng)螺母的導(dǎo)程時(shí)，活動(dòng)螺母的移動(dòng)方向與螺桿的移動(dòng)方向相同；當(dāng)機(jī)架上固定螺母的導(dǎo)程小于活動(dòng)螺母的導(dǎo)程時(shí)，活動(dòng)螺母的移動(dòng)方向與螺桿的移動(dòng)方向相反；當(dāng)機(jī)架上固定螺母的導(dǎo)程等于活動(dòng)螺母的導(dǎo)程時(shí)，活動(dòng)螺母的移動(dòng)不動(dòng)。也就是說，活動(dòng)螺母的移動(dòng)方向取決于兩段螺紋中導(dǎo)程較大的螺旋副移動(dòng)方向。
在
4、調(diào)整螺旋機(jī)構(gòu)中，有時(shí)要求當(dāng)主動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)較大角度時(shí)，從動(dòng)件作微量移動(dòng)，如分度機(jī)和機(jī)床刀具的微調(diào)機(jī)構(gòu)中，此時(shí)可采用差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)。如圖所示鏜床鏜刀的微調(diào)機(jī)構(gòu)就是利用了這種微調(diào)功能。
（二）復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)
1．復(fù)式螺旋傳動(dòng)的原理
如圖所示為雙螺旋機(jī)構(gòu)。螺桿分別與活動(dòng)螺母N和機(jī)架T組成兩個(gè)螺旋副，機(jī)架為固定螺母，活動(dòng)螺母N不能回轉(zhuǎn)而只能沿機(jī)架的導(dǎo)向槽移動(dòng)。
圖2 雙螺旋機(jī)構(gòu)
如果機(jī)架上的螺母旋向仍為右旋，活動(dòng)螺母的螺紋旋向?yàn)樽笮?，按圖示回轉(zhuǎn)螺桿時(shí)，螺桿相對機(jī)架左移，活動(dòng)螺母相對螺桿亦左移，螺桿每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，活動(dòng)螺母實(shí)際移動(dòng)距離為兩段螺紋導(dǎo)程之和。
2、復(fù)式螺旋傳動(dòng)的移動(dòng)距離計(jì)算和移動(dòng)方向判斷
5、
L=N（S1+S2）
式中 L——活動(dòng)螺母的實(shí)際移動(dòng)距離；
N——螺桿的回轉(zhuǎn)圈數(shù)；
S1——機(jī)架上固定螺母的導(dǎo)程，mm；
S2——活動(dòng)螺母的導(dǎo)程，mm。
由上式可知，當(dāng)螺旋副的旋向相反時(shí)，螺母可實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)。這種螺旋機(jī)構(gòu)成為復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)。如圖所示的電線桿鋼索拉緊裝置和臺(tái)鉗定心夾緊機(jī)構(gòu)就是利用這種特性來實(shí)現(xiàn)工件的快速夾緊。
圖 電線桿鋼索拉緊裝置
圖 臺(tái)鉗定心夾緊機(jī)構(gòu)
3．活動(dòng)螺母的實(shí)際移動(dòng)方向判斷：
因螺桿相對機(jī)架的移動(dòng)方向與活動(dòng)螺母相對螺桿的移動(dòng)方向相同，所以活動(dòng)螺母
6、的移動(dòng)方向與螺桿相對機(jī)架的移動(dòng)方向和活動(dòng)螺母相對螺桿的移動(dòng)方向均相同。
例題1：如上圖示的雙螺旋傳動(dòng)中，機(jī)架的固定螺母和活動(dòng)螺母的旋向相同，都為左旋，機(jī)架的固定螺母T的導(dǎo)程為5mm，活動(dòng)螺母N的 導(dǎo)程為4.5mm，當(dāng)如圖示向上回轉(zhuǎn)螺桿0.5 r時(shí)，活動(dòng)螺母的移動(dòng)距離為多少？移動(dòng)方向如何？
解：因差動(dòng)螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的兩螺紋旋向相同，所以活動(dòng)螺母的移動(dòng)距離為
L=N（S1－S2）=0.5（5－4.5）=0.25mm
因?yàn)镾1> S2，所以，活動(dòng)螺母的移動(dòng)方向與桿的移 動(dòng)方向相同，即向右移動(dòng)。
例題2：如上圖所示的雙螺旋傳動(dòng)中，機(jī)架的固定螺母旋向?yàn)橛倚顒?dòng)螺母的旋向?yàn)樽笮?，機(jī)架的固定螺母T的導(dǎo)程為5mm，活動(dòng)螺母N的導(dǎo)程為4.5mm，當(dāng)如圖示向上回轉(zhuǎn)螺桿0.5 r時(shí)，活動(dòng)螺母的移動(dòng)距離為多少？移動(dòng)方向如何？
解：因差動(dòng)螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的兩螺紋旋向相同，所以活動(dòng)螺母的移動(dòng)距離為
L=N（S1+S2）= 0.5（5+4.5）= 4.75mm
活動(dòng)螺母的移動(dòng)方向與螺桿的移動(dòng)方向相同，即向左移動(dòng)。
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