机械式千斤顶螺旋传动机构的检测

第三章机械式千斤顶螺旋传动机构的检测任务一、机械式千斤顶螺纹几何参数误差的影响任务二、机械式千斤顶螺纹的公差与配合任务三、机械式千斤顶螺纹的检测学习目标叙述千斤顶螺距误差对互换性的影响叙述千斤顶牙侧角误差对互换性的影响叙述千斤顶螺纹中径对互换性的影响叙述螺纹公差带与旋合长度的定义普通螺纹的偏差及应用场合分析正确检测螺纹任务一、机械式千斤顶螺纹几何参数误差的影响机械式千斤顶工作原理：机械千斤顶采用机械原理，通过旋转手柄，拔爪即推动棘轮间隙回转，小伞齿轮带动大伞齿轮、使举重螺杆旋转，从而使升降套筒获得起升或下降，而达到起重拉力的功能。千斤顶工作通过螺纹结构，将回转运动转化为轴向直线运动，同时传递能量和力。机械千斤顶一般是矩形螺纹，我们先来看下螺纹运动的特点。优点：传动比大；精度较高；能够实现自锁；结构简单﹐传动平稳﹐无噪音。•传动比大–传动比大，从而可用较小的转矩得到较大的轴向推力–常用于起重，夹紧等精度较高–能够准确地调整直线运动的距离和位置。–常用于精密机械和测量仪器，特别适用于一些机构的微细调节。能够实现自锁–螺纹升角是指，在中径圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角–螺纹升角小，使得摩擦力的轴向分力大于正压力的轴向分力，发生自锁结构简单﹐传动平稳﹐无噪音缺点：摩擦磨损大，效率较低–螺纹失效螺旋的特征螺纹的类型–普通螺纹牙型角a=60度–矩形螺纹牙型角a=0度–梯形螺纹牙型角a=30度–锯齿形螺纹牙型角a=33度任务二、机械式千斤顶螺纹的公差与配合普通螺纹的主要几何参数1．大径(D，d)：1．大径(D，d)：大径是指与内螺纹牙底或外螺纹牙顶相切的假想圆柱或圆锥的直径。相结合的内、外螺纹的大径基本尺寸相等，即D=d。内螺纹的大径D又称底径,外螺纹的大径d又称顶径。普通螺纹大径的基本尺寸为螺纹公称直径尺寸。２．小径D：小径是指与内螺纹牙顶或外螺纹牙底相切的假想圆柱或圆锥的直径。相结合的内、外螺纹的小径基本尺寸相等,即D１=d1。内螺纹的小径D1又称顶径,外螺纹的小径d1又称底径。３．中径(D２，d２)：中径是指一个假想圆柱或圆锥的直径，该圆柱或圆锥的母线通过螺纹牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方，此假想圆柱称为中径圆柱。中径圆柱的母线称为中径线，其轴线即为螺纹轴线,相结合的内、外螺纹中径的基本尺寸相等，即D２=d２。4．螺距(P)：螺距是指相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。二．普通螺纹各参数对互换性的影响：螺纹联接要实现其互换性,必须保证良好的旋合性和一定的联接强度。影响螺纹互换性的主要几何参数有五个:大径、小径、中径、螺距和牙型半角。这几个参数在加工过程中不通可避免地会产生一定的加工误差,不仅会影响螺纹的旋合性、接触高度、配合松紧、还会影响联接的可靠性,从而影响螺纹的互换性。由于螺纹旋合后主要是依靠螺牙侧面工作，如果内外螺纹的牙侧接触不均匀，就会造成负荷分布不均，势必降低螺纹的配合均匀性和联接强度。因此对螺纹互换性影响较大的参数是中径、螺距和牙型半角。1．中径偏差的影响：中径偏差是指中径的实际尺寸(以单一中径体现)与基本尺寸之代数差。就外螺纹而言，中径若比内螺纹大，必然影响旋合性；若过小，则会使牙侧间的间隙增大，联接强度降低。要控制螺纹的中径偏差。国标中规定了普通螺纹的中径公差。2．螺距偏差的影响（1）：螺距偏差可分为单个螺距偏差和螺距累积偏差两种。单个螺距偏差：是指单个螺距的实际值与其基本值之代数差，它与旋合长度无关。螺距累积偏差：是指在规定的螺纹长度内，任意两同名牙侧与中径线交点间的实际轴向距离与其基本值的最大差值，它与旋合长度有关。螺距累积偏差对互换性的影响更为明显。3．螺距偏差的影响（2）：如下图所示，假设内螺纹具有基本牙型，仅与存在螺距偏差的外螺纹结合。外螺纹N个螺距的累积误差为ΔPΣ(μm)。内、外螺纹牙侧产生干涉而不能旋合。为防止干涉，为使具有ΔPΣ的外螺纹旋入理想的内螺纹,就必须使外螺纹的中径减小一个数值fp(μm)。4．螺距偏差的影响（3）：同理，假设外螺纹具有基本牙型，与仅存在螺距偏差的内螺纹与其结合。设在N个螺牙的旋合长度内，内螺纹存在ΔPΣ。为保证旋合性，就必须将内螺纹中径增大一个数值fp。fp就是为补偿螺距累积误差而折算到中径上的数值，称为螺距误差的中径当量。两种情况下的当量计算公式为：5．牙型半角偏差的影响（1）：牙型半角偏差是指牙型半角的实际值对公称值的代数差，是螺纹牙侧相对于螺纹轴线的位置误差。对螺纹的旋合性和联接强度均有影响。牙型半角偏差对旋合性的影响如图3-1所示。牙型半角偏差对旋合性影响示例：图3-16．牙型半角偏差的影响（2）外螺纹：外螺纹存在牙型半角偏差时，必须将外螺纹牙型沿垂直螺纹轴线的方向下移，从而使外螺纹的中径减小一个数值fα/2。内螺纹：内螺纹存在牙型半角偏差时，必须将内螺纹中径增大一个数值fα/2，该值称为牙型半角偏差的中径当量。7、螺纹公差带:公差带的大小和公差等级：公差带的大小由公差值确定，表示螺纹中径尺寸的允许变动量。其中6级为基本级。公差带的位置和基本偏差:公差带的位置是指公差带相对与基本牙型的距离，该距离由基本偏差决定。规定内螺纹的下偏差（EI）和外螺纹的上偏差（es）为基本偏差。对内螺纹规定代号为H和G的两种基本偏差，如图3-2所示；对外螺纹规定代号为e、f、g、h四种基本偏差，如图3-3所示.螺纹中径和顶径的基本偏差：图3-2图3-38、螺纹公差等级与旋合长度(1)：螺纹结合的精度不仅与螺纹公差带大小有关，还与螺纹的旋合长度有关。旋合长度愈长，螺距的累积误差愈大，较难旋合，且加工长螺纹比短螺纹难以保证精度。因此对不同的旋合长度规定不同大小的公差带，旋合长度是螺纹精度设计中必须考虑的因素。8、螺纹公差等级与旋合长度(2)：国标中规定了不同直径和螺距所对应的旋合长度，分为短（S）、中（N）、长（L）三种旋合长度。国标按螺纹公差等级和旋合长度规定了三种类型的公差带，分别是精密级、中等级和粗糙级，代表着不同的加工难度。任务三、机械式千斤顶螺纹的检测一、中径测量二、螺距测量三、牙型半角测量1、螺纹千分尺测量法一、中径测量用通用量具直接测量。在千分尺的测量端带有可更换的专用成对的测头，每对测头由一个V型测头和一个圆锥型测头组成。1、影像法①测量时在位置Ⅰ压线，记下纵向读数X1②横向滑台不动，移动纵向滑台，使米字线在相邻同名牙侧Ⅲ处压线，纵向读数X2③两次读数之差即为P=X2-X1为消除安装导致的被测螺纹轴线与测量轴线不一致，分别测出左右两侧螺距，取平均值作为测量结果使目镜米字中心线在螺纹轮廓影像中径线附近压线二、螺距P测量三、牙型半角α/2测量注意事项：1.为消除螺纹轴线与测量轴线倾斜引起的系统误差，要在被测螺纹轴线两侧对螺纹牙型左、右半角进行测量2.用影像法或干涉法测量时，立柱倾斜了一个螺纹升角，测出的是法向截面半角，而定义为轴向牙型角，所以要进行换算