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《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Ph2<固定螺母导程Ph1,则活动螺母实际移动方向向左,反之,若Ph2>Ph1,则活动螺母实际移动方向就向右了。
也就是说,若N(Ph1-Ph2)计算结果为正,则活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相同(向左),若计算结果为负,则活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相反(向右),所以判断活动螺母实际移动方向时只要判断螺杆的移动方向,再看N(Ph1-Ph2)的计算结果就可以了。
综上所述,若两段螺纹旋向相同,活动螺母的移动距离和方向相当于人在火车里相对火车向反方向行走的情况,两段螺纹旋向相反,活动螺母的移动距离和方向相当于人在火车里相对火车相同方向行走的情况。
将以上内容写成公式就是L=N(Ph1±Ph2),两段螺纹旋向相同时用减号,旋向相反用加号,计算结果为正,说明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,说明活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相反。
式中:L—活动螺母实际移动距离(mm);
N—螺杆的转速(r/min)
Ph1—固定螺母的导程(mm)
Ph2—活动螺母的导程(mm)
以上内容也可以这样讲解:有一流动的小河,一条鱼在河里顺流游动或逆流游动,将螺杆看成是流动的小河,再将活动螺母看成是游动的鱼,具体如何去理解由读者自己去体会。
注:文中螺杆和螺母移动方向的判定,移动距离的计算,本文未作叙述,可参照教材相应内容。
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V3
也就是说,若N(Ph1-Ph2)计算结果为正,则活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相同(向左),若计算结果为负,则活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相反(向右),所以判断活动螺母实际移动方向时只要判断螺杆的移动方向,再看N(Ph1-Ph2)的计算结果就可以了。
综上所述,若两段螺纹旋向相同,活动螺母的移动距离和方向相当于人在火车里相对火车向反方向行走的情况,两段螺纹旋向相反,活动螺母的移动距离和方向相当于人在火车里相对火车相同方向行走的情况。
将以上内容写成公式就是L=N(Ph1±Ph2),两段螺纹旋向相同时用减号,旋向相反用加号,计算结果为正,说明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,说明活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相反。
式中:L—活动螺母实际移动距离(mm);
N—螺杆的转速(r/min)
Ph1—固定螺母的导程(mm)
Ph2—活动螺母的导程(mm)
以上内容也可以这样讲解:有一流动的小河,一条鱼在河里顺流游动或逆流游动,将螺杆看成是流动的小河,再将活动螺母看成是游动的鱼,具体如何去理解由读者自己去体会。
注:文中螺杆和螺母移动方向的判定,移动距离的计算,本文未作叙述,可参照教材相应内容。