差动螺旋传动原理

差动螺旋传动教学点滴
差动螺旋传动是一种常用的机械传动装置，它将旋转运动转化为线性运动。

下面是差动螺旋传动的一些教学点滴：
1. 差动螺旋传动的基本原理：差动螺旋传动由一个螺纹轴和一个螺母组成。

当螺纹轴旋转时，螺母会沿着螺纹轴的螺旋线移动，实现线性运动。

2. 差动螺旋传动的优点：差动螺旋传动结构简单，传动效率高，传动精度较高，且具有自锁性能，可以承受较大的载荷。

3. 差动螺旋传动的应用：差动螺旋传动广泛应用于各种场合，如电梯、升降平台、机床等。

它们可以用来实现物体的升降、位置调整等功能。

4. 差动螺旋传动的计算：在设计和使用差动螺旋传动时，需要考虑一些参数，如螺纹的螺距、螺旋角、负载大小等。

通过这些参数的计算，可以确定差动螺旋传动的工作性能。

5. 差动螺旋传动的维护：差动螺旋传动在使用过程中，需要进行定期的润滑和保养。

这样可以保证传动装置的正常运行，延长使用寿命。

总的来说，差动螺旋传动是一种简单、高效、可靠的传动装置，它在机械行业中有着广泛的应用。

了解差动螺旋传动的基本原理、运算方法和维护技巧，对于机械工程师和相关行业从业人员来说都非常重要。

A PPLICATION技术与应用150ＯＣＣＵＰＡＴＩＯＮ2014 01摘 要：差动螺旋传动可以使活动的螺母产生极小的位移，方便地实现微量调节。

本文通过对差动螺旋传动原理的解析，明确了掌握在差动螺旋传动中活动螺母直线移动方向的确定方法。

关键词：差动 螺旋传动 导程 螺杆 螺母差动螺旋传动的直线方向判定文/宫献军螺旋传动是利用螺杆与螺母之间的螺旋副来传递运动和动力的一种机械传动，其具有结构简单、工作连续平稳、承载能力强、传动精度高等优点，被广泛应用于各种机械传动和仪器中，如台虎钳、螺纹千斤顶、车床横刀架系统、观察镜螺旋调整装置等。

螺旋传动在机械基础课程中被作为重点内容，学生在学习本课程时，因为缺乏实际经验，很难深刻理解、掌握这节内容，尤其是对于差动螺旋传动直线移动方向的确定，很多学生不理解“差动”的真正含义。

为此，笔者在此阐述并由浅入深地逐步分析、理解螺旋传动中直线移动方向的判定方法。

一、普通螺旋传动的直线移动方向判定由单个螺杆和螺母组成的简单螺旋副实现的传动称为普通螺旋传动。

根据不同机构形式，有两种情形：一是螺杆（或螺母）既做主动回转运动，又做直线移动；二是螺杆（或螺母）作主动回转运动，螺母（或螺杆）作直线移动。

在普通螺旋传动中，关于主动件或从动件的直线移动方向判定问题，我们可以简单归纳为三个步骤。

一是判断旋向（左旋螺纹用左手，右旋螺纹用右手）。

在此需要注意的是，相互旋合的内、外螺纹的旋向必定是一致的。

二是手握空拳，四指指向主动件的回转方向。

三是大拇指所指方向为主动件的移动方向，大拇指所指方向的反向为从动件的移动方向。

（主动件与从动件可以理解为两个具有相对运动趋势的物体。

）螺杆（右旋螺纹）做如图1所示方向回转运动时，根据普通螺纹直线移动方向判定的三个步骤可知：主动件螺杆的移动趋势为向右，从动件螺母的移动趋势向左。

图1 普通螺旋传动二、差动螺旋传动在差动螺旋传动中，螺杆由左、右两段不同导程的螺纹组成，两段螺纹的旋向必须相同，分别与活动螺母（导程为P h 活）、固定螺母（导程为P h 固）相互旋合。

《机电一体化技术》试卷及答案(五)一、名词解释(每小题2分，共10分)1. 单片机2. I/O接口3. I/O通道4. 串行通信5.直接存储器存取（DMA）二、单项选择题(每小题2分，共10分)1. 步进电动机，又称电脉冲马达，是通过决定转角位移的一种伺服电动机。

A 脉冲的宽度B 脉冲的数量C 脉冲的相位D 脉冲的占空比2. 对于交流感应电动机，其转差率s的范围为（）。

A.1<s<2B.0<s 1C.-1<s<1D.-1<s<03.PWM指的是（）。

A.机器人B.计算机集成系统C.脉宽调制D.可编程控制器4. PD称为（）控制算法。

A.比例B.比例微分C.比例积分D.比例积分微分5.在数控系统中，复杂连续轨迹通常采用（）方法实现。

A.插补B.切割C.画线D.自动三、简答题(每小题5分，共30分)1. 试简述光电式转速传感器的测量原理。

2. 试述可编程控制器的工作原理。

3. 在模拟输入通道中，采样/保持器有什么作用？是否模拟输入通道中必须采用采样/保持器？为什么？4. 柔性制造系统的主要特点有哪些？5 步进电动机是什么电机？它的驱动电路的功能是什么?6.伺服控制系统一般包括哪几个部分？每部分能实现何种功能？四、计算题(每小题10分，共20分)1. 某光栅传感器，刻线数为100线/mm，设细分时测得莫尔条纹数为400，试计算光栅位移是多少毫米？若经四倍细分后，记数脉冲仍为400，则光栅此时的位移是多少？测量分辨率是多少？2. 若12位A/D转换器的参考电压是±2 .5V，试求出其采样量化单位q 。

若输入信号为1V，问转换后的输出数据值是多少。

五、综合应用题(每小题15分，共30分)1.分析下图调整齿侧间隙的原理1、4－锥齿轮2、3－键5－压簧6－螺母7－轴2、周向弹簧调整法2. 分析下图差动螺旋传动原理设螺杆3左、右两段螺纹的旋向相同，且导程分别为P h1和P h2。

1、差动螺旋传动原理
螺杆1分别与活动螺母2和机架3组成两个螺旋副，机架上为固定螺母（不能移动），活动螺母不能回转而只能沿机架的导向槽移动。

设机架和活动螺母的旋向同为右旋，当如图示方向回转螺杆时，螺杆相对机架向左移动，而活动螺母相对螺杆向右移动，这样活动螺母相对机架实现差动移动，螺杆每转1转，活动螺母实际移动距离为两段螺纹导程之差。

如果机架上螺母螺纹旋向仍为右旋，活动螺母的螺纹旋向为左旋，则如图示方向回转螺杆时，螺杆相对机架向左移动，而活动螺母相对螺杆也向左移动，螺杆每转1转，活动螺母实际移动距离为两段螺纹导程之和。

2、差动螺旋传动的移动距离和方向的确定
⑴螺杆上两螺纹旋向相同时，活动螺母移动距离减小。

当机架上固定螺母的导程大于活动螺母的导程时，活动螺母的移动方向与螺杆移动方向相同；当机架上固定螺母的导程小于活动螺母的导程时，活动螺母的移动方向与螺杆移动方向相反；当两螺纹的导程相等时，活动螺母不动（移动距离为零）
⑵螺杆上两螺纹旋向相反时，活动螺母移动距离增大。

活动螺母的移动方向与螺杆移动方向相同
⑶在差动螺旋传动中活动螺母的移动方向时，应先确定螺杆的移动方向。

差动螺旋传动中活动螺母的移动距离和方向，可用公式表示如下：L=N（P h1±P h2）
式中：L——活动螺母的实际移动距离，mm
N——螺杆的回转圈数
P h1——机架上固定螺母的导程，mm
说明
P h2——活动螺母的导程，mm
例题
说明：当两螺纹旋向相反时，公式中用“+”号，当两螺纹旋向相同时，公式中用“—”号，计算结果为正值时，活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相同，计算结果为负值时，活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相反。

螺旋传动机构的工作原理及类型
螺旋传动机构是利用螺旋副传递运动和动力的机构。

一般情况下，它将陡转运
动转换为直线运动。

但当导程角大干当量摩擦角时．它还可以将直线运动转换为旋转运动。

常用的螺旋传动机构除螺旋副外还有转动副和移动副。

按螺杆与螺母之间的糜擦状态．螺旋传动机构可分为滑动螺旋传动机构和滚动螺旋传动机构。

Ｄ滑动螺旋传动机构
滑动螺旋传动机构中的螺杆和螺母的螺旋面直接接触．靡擦状态为滑动摩擦。

滑动螺旋传动机构一般又可分为单螺旋机构和双螺旋机构。

图６７向所示为最简单的三构件单螺旋机构，其中构件Ｊ为螺杆．构件２为螺母．构件３为机架。

其中只有Ｂ为螺旋副．其导程为凡什为转动副刀为移动副，当螺杆向不同的方向转动时，螺母２可左右移动。

当螺杆Ｊ回转角中时，螺母２的位移图6-7（ｕ所示为双螺旋机构棵杆３上有两段异程分别为P h,和Ph2的螺纹．分
别与螺母丁２组成螺旋副，其中螺母２兼作机架，当螺杆３转动时，它相对于螺母２移动，同时螺母Ｊ相对干螺杆３移动。

若两螺旋副的旋向相同，则形成差动螺旋机构，此胁当螺杆３回转巾胁可动螺
由式（6-6）可知若Phl和P,2近干相等时．则位移。

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差动螺旋传动类比教学法作者：朱江红来源：《科学与财富》2015年第34期《机械基础》中螺旋传动部分有关差动螺旋传动是这样讲的：所谓差动螺旋传动是指活动螺母与螺杆产生差动（即不一致）的螺旋传动机构，它由一个螺杆和两个螺母（一个螺母固定，一个螺母活动）组成两段螺旋副（如图1所示），若两段螺纹旋向相同，则活动螺母的实际移动距离是固定螺母与活动螺母导程之差，若两段螺纹旋向相反，则活动螺母的实际移动距离是固定螺母与活动螺母导程之和，即L=N（Ph1±Ph2），这样的计算公式学生很难理解，本人在多年的教学过程中，总结出如下方法：有一列火车以速度V1向前行驶，人在车里又以速度V2相对于车向前行走，那么这个人相对地面的速度V=V1+V2（如图2所示）；如果人在车里以速度V3相对于车向后行走（与车行驶方向相反），那么这个人相对地面的速度V=V1—V3（如图3所示），可以看出，人和车的速度之间存在差动速度，这就是“差动”。

现在我们将螺杆看成火车，它转动后作移动，若两段螺纹都是右旋，则螺杆一边以如图4所示方向旋转，一边向左移动，相当于火车向左行驶，且移动距离为NPh1，将活动螺母看成在火车里行走的人，活动螺母2向右移动，移动距离为NPh2，则活动螺母实际移动距离为NPh1-NPh2。

若两段螺纹旋向相反，即2段为左旋，如图5所示，则活动螺母2向左移动，移动距离为NPh2，则活动螺母实际移动距离为NPh1+NPh2。

所以差动螺旋传动中活动螺母的实际移动距离为N（Ph1±Ph2），两段螺纹旋向相同时用减号，旋向相反时用加号。

下面我们再来讨论方向问题，对于图2所示，人相对地面的行走方向毫无疑问是向前的，同理，图5所示情况活动螺母的实际移动方向就是向左，但对于图3，人相对地面的行走方向就不一定向前了，它分两种情况，若火车向前飞速行驶，而人在火车里向后慢慢走，即V3V1，则人相对地面行走方向就向后。

同理，图4所示情况，若活动螺母导程Ph2Ph1，则活动螺母实际移动方向就向右了。

差动螺旋传动原理透析差动螺旋传动是一种常见的机械传动方式，其原理是通过螺旋齿轮的旋转使两个轴之间的转速差实现动力传递。

差动螺旋传动结构简单，具有较高的传动效率和承载能力，被广泛应用于各个领域。

差动螺旋传动的工作原理可以通过以下步骤来描述：首先，螺旋齿轮通过主动轮传递动力，使其旋转起来。

在主动轮旋转的同时，通过螺旋齿轮的斜面作用，被动轮也开始旋转。

由于螺旋齿轮的结构特点，两个轴之间的转速差会引起螺旋齿轮的滑移，从而实现动力的传递。

差动螺旋传动的优点之一是其传动效率较高。

由于螺旋齿轮的斜面作用，传动时减小了齿轮的滑移，提高了传动效率。

此外，差动螺旋传动还具有较大的承载能力。

螺旋齿轮的结构设计使其能够承受较大的转矩，从而适用于各种高负荷的传动场景。

差动螺旋传动在实际应用中有着广泛的应用。

其中一个典型的应用是汽车差速器。

差速器是汽车传动系统的重要组成部分，它通过差动螺旋传动实现左右两个车轮的转速差，使车辆能够顺利转弯。

另外，差动螺旋传动还应用于机床、工程机械等领域，实现不同轴之间的动力传递。

差动螺旋传动的原理虽然简单，但在实际应用中仍需要注意一些问题。

首先，要合理选择螺旋齿轮的材料和几何参数，以确保传动的可靠性和寿命。

其次，要正确安装和调整差动螺旋传动，保证其正常工作。

最后，需要定期进行维护和保养，及时更换磨损的零部件，以保持传动系统的稳定性和可靠性。

差动螺旋传动是一种常见的机械传动方式，具有传动效率高、承载能力大等优点。

它在汽车、机床等领域有着广泛的应用。

了解差动螺旋传动的工作原理和注意事项，对于正确选择和使用差动螺旋传动具有重要意义。

差动螺旋传动原理透析差动螺旋传动原理透析差动螺旋传动是一种特殊的变速传动，可以在保持输入轴和输出轴速度差异的同时实现变速。

与其他传动方式相比，差动螺旋传动具有可靠性高、效率高、噪音小、体积小等优点，在工业生产中得到了广泛应用。

差动螺旋传动的工作原理差动螺旋传动的核心部分为两个螺旋齿轮，一个是被动螺旋齿轮，一个是主动螺旋齿轮。

主动螺旋齿轮通过输入轴带动，被动螺旋齿轮由输出轴带动。

由于主动螺旋齿轮螺旋线的倾斜角度与被动螺旋齿轮相反，使得主动螺旋齿轮的旋转运动转化为被动螺旋齿轮的冯肯运动，从而带动输出轴旋转。

当输入轴速度变化时，主动螺旋齿轮倾斜角度发生相应变化，从而使得被动螺旋齿轮旋转速度发生变化，从而实现变速传动。

差动螺旋传动的优势1.可靠性高：差动螺旋传动的两个螺旋齿轮产生了非常高的接触面积，使得它的结构更加稳定，耐用性更高。

2.效率高：由于差动螺旋传动的螺旋齿轮的倾斜角度越小，齿轮的动摩擦越小，导致能量转换效率更高。

3.噪音小：在差动螺旋传动中，齿轮的断奏运动不会发出噪音，结构设计精细，所以它的噪音水平越来越受到重视，被广泛应用在许多精密设备中。

4.体积小：传统的齿轮装置需要具有大体积和大车头，但差动螺旋传动可以有效释放车头，以提高车辆性能和调整设计。

差动螺旋传动的应用领域差动螺旋传动广泛应用于制造业、航空航天、交通运输、外勤地表工作、高新技术领域等。

1.制造业中，差动螺旋传动被广泛应用于高精度旋转机床、内燃机、减速机等机器设备中。

2.航空航天中，差动螺旋传动被应用于飞机发动机的传动装置，以帮助发动机旋转并向主旋翼传递动力。

3.交通运输方面，差动螺旋传动被应用于汽车、拖拉机等车辆的传动装置中，以提高汽车性能和调整设计。

4.外勤地表工作方面，差动螺旋传动被广泛应用于岩石钻机、洛杉矶边坡稳定等领域。

5.高新技术领域中，差动螺旋传动被应用于人工航天、卫星开发、射电望远镜等设备中，以提高工作精度和稳定性。

差动螺纹原理差动螺纹是一种常见的机械传动装置，它通过两个螺纹副的差动运动实现传递力和运动，具有很多应用，如用于螺旋升降机构、螺旋传送机构等。

接下来，我们将详细介绍差动螺纹的工作原理和应用。

差动螺纹由两个相互作用的螺纹副组成，分别是主动螺纹副和从动螺纹副。

主动螺纹副通常由电机或其他动力装置驱动，而从动螺纹副则负责传递力和运动。

主动螺纹副和从动螺纹副之间通过螺纹副的差动运动实现力的传递。

差动螺纹的工作原理可以通过以下步骤来说明。

首先，主动螺纹副的螺纹螺距和从动螺纹副的螺纹螺距不完全相等，它们之间存在微小的差异。

当主动螺纹副转动时，通过差异螺距，主动螺纹副的运动将转化为从动螺纹副的运动。

具体来说，当主动螺纹副转动一个螺距时，从动螺纹副只能转动一个较小的螺距。

这是因为主动螺纹副的螺距大于从动螺纹副的螺距，所以主动螺纹副转动一个螺距后，从动螺纹副只能转动一个小于螺距的距离。

这种差动运动使得从动螺纹副相对于主动螺纹副产生了相对运动，从而实现了力的传递。

差动螺纹的工作原理可以通过一个简单的例子来说明。

假设主动螺纹副的螺距为10mm，从动螺纹副的螺距为9mm。

当主动螺纹副转动1圈时，它将向前移动10mm。

而从动螺纹副只能转动9/10圈，它只向前移动9mm。

这样，通过差动运动，主动螺纹副的运动被转化为从动螺纹副的运动，实现了力的传递。

差动螺纹在实际应用中具有广泛的用途。

例如，在螺旋升降机构中，差动螺纹可以实现平稳的升降运动，并且具有较大的传动力。

在螺旋传送机构中，差动螺纹可以实现物料的输送和定位。

此外，差动螺纹还可以用于工业机械、汽车和航空航天等领域，实现精确的运动和力的传递。

总结起来，差动螺纹是一种通过两个螺纹副的差动运动实现力的传递和运动的机械传动装置。

它的工作原理是通过主动螺纹副和从动螺纹副之间微小的螺距差异，将主动螺纹副的运动转化为从动螺纹副的运动。

差动螺纹在实际应用中具有广泛的用途，可以实现平稳的运动和较大的传动力。

机电一体化复习题一、名词解释1机电一体化 2伺服控制 3闭环控制系统 4逆变器 5 SPWM 6单片机 7 I/O接口8 I/O通道 9 串行通信 10直接存储器存取（DMA）二、判断题：1 在计算机接口技术中I/O通道就是I/O接口。

（×）2 滚珠丝杆不能自锁。

（√）3 无论采用何种控制方案，系统的控制精度总是高于检测装置的精度。

（×）4 异步通信是以字符为传输信息单位。

（√）5 同步通信常用于并行通信。

（×）6 无条件I/O方式常用于中断控制中。

（×）7从影响螺旋传动的因素看，判断下述观点的正确或错误（1）影响传动精度的主要是螺距误差、中径误差、牙型半角误差（√）（2）螺杆轴向窜动误差是影响传动精度的因素（√）（3）螺杆轴线方向与移动件的运动方向不平行而形成的误差是影响传动精度的因素（√）（4）温度误差是影响传动精度的因素（√）三、单项选择题1. 步进电动机，又称电脉冲马达，是通过（ B ）决定转角位移的一种伺服电动机。

A 脉冲的宽度B 脉冲的数量C 脉冲的相位D 脉冲的占空比2. 对于交流感应电动机，其转差率s的范围为（B）。

A.1<s<2B.0<s 1C.-1<s<1D.-1<s<03.PWM指的是（C）。

A.机器人B.计算机集成系统C.脉宽调制D.可编程控制器4. PD称为（ B ）控制算法。

A.比例B.比例微分C.比例积分D.比例积分微分5.在数控系统中，复杂连续轨迹通常采用（ A ）方法实现。

A.插补B.切割C.画线D.自动四、填空题1. 在计算机和外部交换信息中，按数据传输方式可分为：串行通信和并行通信。

2. 微机控制系统中的输入与输出通道一般包括模拟量输入通道模拟量输出通道、数字量输入通道数字量输出通道四种通道。

3. 在伺服系统中，在满足系统工作要求的情况下，首先应保证系统的稳定性和精度并尽量高伺服系统的响应速度。