深入了解基本类型及其传动误差

（1）螺旋调节机构的基木形式

螺旋调节机构由螺杆、螺母和支承三个基本构件组成。根据三者组合可得图4-8所示的四种基本形式：

1）螺母固定，螺杆转动并移动（见图4-8a）。

2）螺杆转动，螺母移动（见图4-8b）。

3）螺母转动，螺杆移动（见图4-8c）。

4）螺杆固定，螺母转动并移动（见图4-8d）。

上述四种基本形式，在调节过程中，其螺杆和螺母的理论相对位移量均可表达为

式中 s——螺杆（或螺母）的位移量；

P——螺距；

k——螺线头数（一般取单头）；

φ——螺杆和螺母的相对转角（rad）。

图4-8 螺旋调节机构的基本形式

（2）螺旋调节机构的传动误差

螺旋调节机构的传动误差包括运动误差和空回误差。运动误差是指螺杆与螺母间实际相对位移与理论相对位移之差；空回误差是指螺杆（或螺母）改变转动方向时，螺母（或螺杆）相对位移的滞后量。这两种误差对精密传动（尤其对读数传动）的精度都有影响，设计时需考虑。

运动误差，主要是由螺纹中径误差、螺距误差、螺牙半角误差和螺杆螺距的累积误差以及有关配合件的形状和位置误差引起的。空回误差主要是由螺纹中径误差、螺牙半角误差和有关配合件的配合间隙引起的。

因此，为保证螺旋机构的传动精度，需要正确选择结构形式，提出合理的加工精度和设法消除配合间隙。从式（4-4）可知，如果螺距P存在误差，则对运动误差有直接的影响，为此要尽量减小螺距误差。对造成空回误差的配合间隙，可以采用如下两种方法来消除：(www.xing528.com)

1）径向调整法：

①采用开槽螺母。拧紧螺钉使螺母径向抱紧螺杆。

②采用弹性收管螺母（带有锥面的径向开口螺母）。外加螺母拧紧，使其收缩而抱紧螺杆。

2）轴向调整法：

①采用刚性双螺母（两个不等螺距P₁和P₂的螺母）。将该两螺母轴向相对旋紧，从而消除轴向间隙。

②采用弹性压紧双螺母。在两个螺母之间放入压簧，使两螺母产生相反的轴向位移，从而消除轴向间隙。

③采用塑料螺母（聚乙烯或尼龙做成的螺母）。用金属压圈压紧，使塑料螺母产生弹性变形而消除间隙。

（3）螺杆螺母的设计要求

1）螺杆螺母材料的选择。螺杆螺母的材料应具有良好的耐磨性和工艺性。螺杆和螺母选用不同的材料，巨螺杆的硬度比螺母高，目的是减少磨损。螺杆螺母材料可参考表4-1选择。

表4-1 螺杆螺母材料的选择

2）螺杆螺母的尺寸比例。为保证螺杆有足够的刚度，其长径比一般为L／d≤25。螺杆螺纹部分的长度L_w在保证螺母工作行程L_g的前提下，应尽量取短些，一般为L_w≥L_g+H（H为螺母高度）。为减少磨损和提高传动精度，螺母的高度一般取螺杆直径的1.5～2.5倍。

3）螺距公差的选择。螺距的实际值与理论值之差称为螺距误差。螺距误差包括单个螺距误差（周期误差）和螺距累积误差（累积误差）。螺距误差直接影响螺旋调节机构的传动精度。所以在设计时，要根据使用场合对螺距提出一定的公差要求，见表4-2。

表4-2 螺距的公差

一般，螺母的螺距误差对传动精度影响不大，所以在螺旋调节机构中，螺杆的精度要求比螺母高一些。