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标题: 〖实例11〗差动螺纹的原理 [打印本页]

作者: 鬼魅道长 时间: 2014-12-12 12:19
标题: 〖实例11〗差动螺纹的原理
本帖最后由鬼魅道长于 2018-11-29 00:05 编辑

说在前面的话：http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod ... &extra=page%3D3

〖实例11〗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11-2，一个固定螺母，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。

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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11-2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。

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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：

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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。

https://zhuanlan.zhihu.com/c_1051171562501287936

作者: 塔格奥 时间: 2014-12-12 13:17
这个结构很巧妙，
有机会用一个试试

作者: iamprince998 时间: 2014-12-12 13:20
动画如下

作者: shaokuang 时间: 2014-12-12 13:27
浮动镗刀好像就是这个原理

作者: crz222 时间: 2014-12-12 15:06
那个动画够形象的

作者: 曾经我爱你 时间: 2014-12-12 16:52
赞，新手学习了

作者: baikenor 时间: 2014-12-12 20:03
看到精密机械设计的书里面好像有类似结构还有通过螺旋带动斜面（斜面相当于凸轮）顶升从动件做微调的结构

作者: 长枪破空 时间: 2014-12-12 21:39
这就是差动螺纹啊，学习了

作者: c529700414 时间: 2014-12-12 23:01
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。

第一种情形下，离合器结合，丝杠4既驱动丝母同时又通过齿轮Z2驱动带动轴承座和工作台整个移动，这样的话不是相当于对电机进行发电。
第二种情形离合器脱离时，对主电机进行发电。
丝母5的2侧有轴承支撑

补充内容 (2014-12-21 04:10):
抱歉我理解错了，5是和进给台连着的，丝母5两侧没有轴承座，Z1，Z2是丝母齿轮，运动的时候始终互相咬合的。一直都是丝母5,Z1,Z2在动

作者: 木子12 时间: 2014-12-12 23:57
这个东西构思很巧妙，将小距离的移动放大成可操纵的大距离的移动

作者: 木子12 时间: 2014-12-13 00:00

iamprince998 发表于 2014-12-12 13:20
动画如下

我很好奇你这东西是怎么做的？

作者: 张晓刚zxg 时间: 2014-12-13 15:07
菜鸟路过，学习了

作者: yanqi0001 时间: 2014-12-14 19:28
很实用，学习了。谢谢楼主

作者: ygyi2009 时间: 2014-12-14 19:32
见识了有机会用的试下

作者: 偶尔来来d 时间: 2014-12-14 21:42
学习了，还是第一次见到这种差动螺母

作者: 林辛格 时间: 2014-12-14 22:34
高人啊，

作者: 啤酒 时间: 2014-12-15 22:19
学习了，，，，

作者: chanelly 时间: 2014-12-16 11:11
学习了!谢谢

作者: 风雨1998 时间: 2014-12-16 13:26

iamprince998 发表于 2014-12-12 13:20
动画如下

谢谢，只看文字还有点想不通

作者: ma491194556 时间: 2014-12-16 21:45
最后一句话

如图11-2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。

里面应该是导程不一样，旋向应该是一样的，同为左旋或同为右旋，是否？

作者: 苦菩提 时间: 2014-12-18 08:18
怎样用弹簧来消除螺纹之间的间隙呢？能给个简图吗

作者: yzd_369 时间: 2014-12-18 08:49
相当精妙啊，动画好，一看便让人明白了

作者: jesuisdj 时间: 2014-12-18 08:58
学习了

作者: mengm 时间: 2014-12-18 09:00
上学时候学过，

作者: 硕之学者2 时间: 2014-12-18 16:19
初学者的我，还是不能全理解

作者: 刘永青87 时间: 2014-12-18 20:30
学习了，不知道差动螺纹传动

作者: 哆嗦使人落后 时间: 2015-1-15 08:16
赞一个

作者: chengzhi1986 时间: 2015-1-15 08:36
学习了一下，谢谢分享

作者: electrode11 时间: 2015-1-15 11:54
有没有机械设计应用这个的实例呢？

作者: 光缆机械zsy 时间: 2015-1-15 16:32
学习了

作者: 5ego 时间: 2015-2-7 21:13
听过差动螺纹，今天算是学习啦。谢谢

作者: yf_fly 时间: 2015-2-7 21:44
学习了

作者: liuwen830122 时间: 2015-2-10 18:15

这就是差动螺纹啊，学习了

作者: scuxyz 时间: 2015-2-13 22:03
学习了

作者: 豹子ZKM 时间: 2015-2-14 08:41
第一次听说

希望以后能用到实例中去

作者: 蓝胖也有人用 时间: 2015-2-14 14:09
学习了

作者: wll19821016 时间: 2015-2-14 14:23
本帖最后由 wll19821016 于 2015-2-14 15:52 编辑

偶尔来来d 发表于 2014-12-14 21:42
学习了，还是第一次见到这种差动螺母

机械原理还是机械设计课本上有阿，为什么那么多人感到惊讶，还是说许多人没学过，第二付和d第三付图课本上没有，那个是楼主独到的见解和无私的奉献

作者: js20060000 时间: 2015-2-14 15:26
谢谢，学习了

作者: wll19821016 时间: 2015-2-14 15:49

偶尔来来d 发表于 2014-12-14 21:42
学习了，还是第一次见到这种差动螺母

机械原理还是机械设计课上有阿，为什么那么多人感到惊讶

作者: 万古悲风 时间: 2015-3-12 16:02
很厉害！很强大！

作者: 有我邢 时间: 2015-3-12 16:45
恩，理解了

作者: 摩登原始人 时间: 2015-3-14 13:25
可否麻烦那位高人讲解一下这个系统和丝杆之间的优缺点呢？

比如说重复定位精度，可传递推力大小，双方更加适用的范围

比如说，我如果需要设计一个结构
需要得到10KN级别的推力，运动速度需求为0.1mm/s级别
重复定位精度为0.001mm
那么那种更加适合我呢？

谢谢大侠指教！

作者: yancnc 时间: 2015-3-14 15:35
齿轮2中间的一条横线的意思是平移的意思吗？齿轮2和齿轮4应该是同一根轴吧。

作者: 破刀屠神 时间: 2015-7-5 15:16

iamprince998 发表于 2014-12-12 13:20
动画如下

very good

作者: 小李子西丽 时间: 2016-6-14 18:30
学习了。

作者: 流氓兔1717 时间: 2016-6-14 22:37
谢谢分享

作者: 江洋大浪 时间: 2016-12-9 10:00
我见过UK生产的一台磨床。z轴进给应该是这种结构。20多年了。被电工撤了再也没装回去。从香港那边过来的

作者: 卡农戟 时间: 2016-12-9 10:20
学习了，谢谢

作者: 陈明绍 时间: 2018-9-4 09:45
学习了

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