滚珠丝杠传动和同步带传动的不同点

一、曲柄连杆机构

1.1 曲柄滑块机构定义

在普通四杆机构中，四个构件之间都是通过转动副连接，这样可以实现曲线与曲线运动之间的转换。而曲柄滑块机构是保留曲柄杆、中间杆和固定杆(机架)，将另一根杆退化为滑块，使滑块与中间连杆用转动副连接，滑块与固定杆用移动副连接，这样就可以实现曲柄端的回转运动与滑块端的直线运动相互转化。

1.2 曲柄滑块机构的特点及应用

1.2.1 优点

①低副连接，运动副单位面积受力小，便于润滑，磨损小

②对于长距离的控制也可以实现

③构件之间的运动靠几何封闭来维系，比力封闭的可靠。

1.2.2 缺点

①结构设计较复杂，且对制造安装的敏感性大

②高速时将引起很大的振动和动载荷。

1.2.3 应用

曲柄滑块机构在机械中的应用很广泛，例如，内燃机通过活塞往复运动将内能转换为曲柄转动的机械能压力机结构中通过曲柄的连续转动，经连杆带动滑块实现加压作用牛头刨床主运动机构中，导杆绕一点摆动，带动滑枕做往复运动，实现刨削抽水机结构中，摇动手柄时，在连杆的支承下，活塞杆在筒(固定滑块)内做上下运动，以达到抽水目的。另外，工程中的搓丝机、自动送料装置及自卸翻斗装置等机械中都用到曲柄滑块机构。

二、凸轮机构

2.1 凸轮机构的组成和特点

凸轮机构是由凸轮、从动件和机架三个部分组成，其中凸轮是主动件，从动件的运动规律由凸轮的轮廓决定。凸轮是具有曲线轮廓或沟槽的构件，若从动件是移动构件，那么这样的凸轮机构便能实现回转运动、直线运动的转换。

凸轮机构特点是：

①可以用于对从动件任意运动规律要求的场合

②可以高速启动，动作准确可靠，结构简单紧凑

③凸轮和从动件以点或线接触，单位面积上压力高，难以保持良好的润滑，易磨损

④凸轮形状复杂，加工维修较困难。

2.2 凸轮机构的分类及应用

凸轮机构根据各构件相对运动的位置，可分为平面凸轮机构和空间凸轮机构两大类，根据从动件的运动形式，凸轮机构可分为移动从动凸轮机构和摆动从动凸轮机构两大类，根据凸轮形状，凸轮机构可分为盘形凸轮机构、柱体凸轮机构、椎体凸轮机构和球体凸轮机构。凸轮机构主从动件接触形式有尖顶、滚子、平底三种，如果要改善主从动件受力形式可以采用偏置结构。

内燃机的配气机构就是凸轮机构应用的典型实例，当凸轮转动时，依靠凸轮的轮廓，可以迫使从动件气阀杆向下移动打开气门(借助弹簧作用力关闭)，这样就可以按预定时间打开或关闭气门，以完成内燃机的配气动作。另外，车辆走行部的制动控制元件、纺织机械中大量使用凸轮机构，总之，在一个往复运动系统中，凸轮是最好的应用(在很多要求较高往复运动中，替代曲柄滑块机构，因为可以实现设计中需要的速度变化)。

三、齿轮齿条机构与滚珠丝杠机构

目前，机床制造中，齿轮齿条传动是使用较为广泛的一种传动形式，它能实现齿轮的回转运动与齿条的直线运动间的转化，这种形式的传动有很多优点，特别是在很多大型机床上，利用这种形式的传动，很方便的就得到高速直线运动，而且根据车床各方面的不同我们可以制作出各种材质的齿条，使得刚度和机械效率大大提高。但是在很多时候也存在着各种各样的缺点，因为这种传动形式的平稳性是依赖齿条和齿轮精度，如果精度不够高，机床在加工其他零件时，就会有一定的误差。所以如果想要消除这类零件的误差，或使其在机床中运转噪音减少，就要不断提高对齿条和齿轮的精度要求，并在材质上增加耐磨性和耐热性。所以，在一些精度要求比较高的场合，我们常常选用滚珠丝杠机构。

滚珠丝杠采用滚珠螺旋传动，是一种直线与曲线运动相互转换的理想机构，主要由滚珠、螺杆、螺母及滚珠循环装置组成，其工作原理是：在螺杆和螺母的螺纹滚道中装一定数量的滚珠，当螺杆与螺母作回转运动时，滚珠在螺纹滚到内滚动，并通过滚珠循环装置的通道构成封闭循环，从而实现螺杆与螺母间的滚动摩擦。滚珠丝杠传动摩擦阻力小、传动效率高、运动平稳、动作灵敏，但结构复杂，外形尺寸较大，对制造技术要求高，因此成本也高。目前主要应用于精密传动的数控机床以及自动控制装置、升降机构、精密测量仪器等。

丝杠传动具有速比大、行走慢、传动质量高、结构复杂等特点，而齿轮齿条传动速比小、行走快、传动质量差、结构简单。在长距离重负载直线运动上，丝杠有可能强度不够，就会导致机子出现震动、抖动等情况，严重的，会导致丝杠弯曲、变形、甚至断裂等而齿条就不会有这样的情况，齿条可以长距离无限接长并且高速运转而不影响齿条精度(当然这个跟装配、床身本身的精度都有关系)，但在短距离直线运动中，丝杠的精度明显要比齿条高得多。

一、台上机械设备的主要传动方式

台上机械一般包括以下几种机械设备：防火幕、大幕机、假台口、银幕架、幕类吊杆；二道幕机、灯光吊杆（渡桥）；景物吊杆、侧灯光吊笼（吊杆）等，还包括分体式或整体式的声反射罩（板）、专用单点吊机等。

这些机械设备绝大多为悬挂设备，主要采用电力拖动方式，钢丝绳提升是台上机械的特征。

1.缠绕式钢丝绳提升方式

缠绕式钢丝绳提升方式包括大直径卷筒钢丝绳单层缠绕和小直径卷筒钢丝绳多层缠绕两种方式。吊杆、吊笼、单点吊机、声反射罩（板）、防火幕等主要采用缠绕式钢丝绳提升方式。

2.摩擦式（曳引式）钢丝绳提升方式

假台口上片、银幕架及其他自身重量超过1T的悬吊设备（不含防火幕），主要采用摩擦式（曳引式）钢丝绳提升方式。

此外，吊杆系统也有采用液压驱动方式的，利用液压缸的伸缩运动实现提升。

二、台下机械设备的主要传动方式

台下机械一般包括以下几种机械设备：主舞台升降台、辅助升降台、乐池升降台、观众厅升降台、车台补偿台、演员活门升降机、软景库升降台和车台、转台等。

这些机械设备采用电力拖动方式或液压驱动方式，实现推、拉、升、降、转等台下机械各种功能。

1.链条驱动方式

升降台常选用的方式之一，其原理是通过链条（一般用多排滚子链）的拉曳带动升降台的上下运动。

2.钢丝绳牵引方式

升降台或车台早期常选用的方式之一，近代已基本不再使用。

3.齿轮齿条驱动方式

升降台或车台常选用的方式之一，其原理是通过齿轮与齿条的啮合，将旋转运动转变为升降台的上下运动或车台的平动。

4.大螺旋驱动方式

升降台近代常选用的方式之一，其原理是通过立板式卷盘与平板式卷盘沿螺旋状方向的旋转啮合，形成可上下伸缩运动的刚性的立柱，带动升降台的上下运动。

5.液压缸驱动方式

升降台常选用的方式之一，其原理是通过液压缸的伸缩运动带动升降台的上下运动。

还有一些其他的驱动方式，如摩擦轮驱动方式、丝杠驱动方式、刚性链条驱动方式、剪叉机构驱动方式、自驱行轮驱动方式、销齿驱动方式、齿轮驱动方式等等。

花篮螺丝,又称为花兰螺丝、索具、紧线扣,用来捆绑紧固钢丝绳等.花篮螺丝用于拉紧钢丝绳,并起调节松紧作用.其中OO型用于不经常拆卸的场合,CC型用于经常拆卸的场合,CO型用于一端经常拆卸另一端不经常拆卸的场合.花篮螺丝根据工艺成型方式不同主要分为铸造玛钢，普通碳钢、锻制三种，现市场上主要为普通碳钢和锻制两种，普通碳钢花兰螺丝主要用于不重要场合静止捆绑稳定场景，如园林防风、农业大棚等。锻制花兰螺丝用于提升、货运捆绑加固。如物流中货物捆绑、吊索连接、钢结构索杆连接件等。表面处理：一般为电镀、热镀两种，主要起到防止锈蚀的作用。花篮螺栓利用丝杠进行伸缩，能调整钢丝绳的松紧。可在构件运输中捆绑构件，在安装校正中松。由具有左和右旋螺纹的调节杆、螺母及拉杆组成，调节杆上还固定由盖板、固定板、导位板用防盗防松螺栓连接成一体的防盗防松装置构成。使用时必须要用专用的配套套筒才能旋开防盗防松螺栓，其防盗效果好、安全可靠。防盗防松装置拆卸后，不需将其拿下，利用其上的环导板沿拉杆滑动，移动一距离就可调节、操作，因此使用方便。其结构简单，易加工、成本低、实用性强。特别适用于电力线路，尤以作高压铁塔拉杆的定位装置。各种规格的普通或高强度花兰螺栓,花篮螺栓,开体花兰,开体花篮，材质有：Q235B、45号钢、40Cr、35CrMoA、Q345D花兰螺栓,花篮螺栓,开体花兰,开体花篮等。

1、根据晾衣架的不同结构情况，在杉木板顶棚定位：确定四个吊杆的确切位置；

2、用电钻装开孔器（如下图）：选择合适尺寸的开口器（比胀管较粗就行）开孔；

3、选择合适长度的加长电锤钻头（如下图）：一般阳台吊顶与顶面的距离在30cm以内，钻头尺寸比拉爆螺栓要大4mm即可；

4、使用丝杠加拉爆螺栓（如下图），探入打好的顶面孔中，旋转、稳定丝杠。再把晾衣架固定在丝杠上就可以了。

现在的晾衣架，一般都是在吊完顶（木工撤出）后再安装。只要提前与安装工说明吊顶与屋顶面的大约尺寸、准备相应长度丝杠就可以了。

一、自封封井器

自封封井器是在不压井起下作业时自行密封油套环形空间的井口密封工具。

1．自封封井器在井下作业中的作用

(1)在不压井起下作业时，密封油套环形空间，承受环空上顶的一定压力；

(2)起下作业时，扶正油管，防止小件落物掉入井内，同时可刮掉油管外的油污，保持施工清洁；

(3)在冲砂、冲洗鱼顶、钻塞、套铣等施工时，密封油套环形空间，避免浪费洗井液，减少井场环境污染。

2．结构和工作原理

自封封井器由壳体、压盖、压环、密封圈、胶皮芯子组成。如图1所示。它是依靠井内油套环形空间的压力和胶皮芯子的伸张力使胶皮芯子扩张，起到密封油套环形空间的作用，并使管柱和井下工具能够顺利地下入和起出。

1一压盖；2一压环；3一密封圈；4一胶皮芯子；5一堵头；6一壳体

图1 自封封井器

3．自封封井器技术规范

试验压力：10MPa；

工作压力：5～6MPa；

使用范围：Φ62mm(2 1/2in)油管；

连接方式：Φ178mm(7in)，法兰Φ211mm钢圈；

高度：235mm；

质量：80kg；

最大外径：Φ435mm；

自封盖内径：Φ120mm；

压环内径：Φ115mm；

胶皮芯子外径：Φ245mm

胶皮芯子内径：Φ69mm。

4．安装方法

(1)卸掉自封封井器盖子，取出压环，将自封封井器胶皮芯平面朝上放人自封封井器壳体内，放上压环，盖上压盖，一人上紧为止。

(2)下入10根油管以后(或10根油管以上没有大直径工具下井后可装自封封井器)，将钢圈放在吊卡上，把自封封井器抬到井口油管接箍上坐好，用手扶住，将提前吊起的油管慢慢地插入自封芯子中，将手撤回。

(3)打好背钳，用另一把管钳卡在自封封井器以上l0cm左右处，边下压管钳边转油管，使油管通过自封胶皮芯子与下面油管母螺纹接箍对正上紧。

(4)两人抬起自封检查油管螺纹是否上紧，否则重上直至上紧为止。

(5)上提油管，摘掉吊卡，将四通钢圈槽擦干净抹好黄油，把钢圈放人槽内，慢慢下放油管使钢圈坐进自封封井器下法兰钢圈槽内，对角上紧四条螺栓，再用管钳上紧自封封井器上压盖，就可以正常下油管作业。

5．使用要求

(1)通过自封封井器的下井工具，外径应小于Φ115mm。超过Φ115mm的下井工具，应用自封封井器和半封封井器倒入或倒出。

(2)通过较大直径的下井工具时，可在自封封井器的胶皮芯子上涂抹黄油，冬天使用时，应用蒸气加热，以免拉坏胶皮芯子。

(3)自封封井器螺栓孔眼及钢圈槽必须与套管四通孔眼及钢圈槽一致。

(4)钢圈必须坐入上下钢圈槽内，螺栓上紧。

(5)自封封井器装入油管后必须上提自封封井器检查油管螺纹是否上紧。

6．常见故障及处理

(1)自封芯子翻背。上紧上压盖。

(2)漏、刺。钢圈没进槽，提起自封封井器重新入槽后再上自封。

7．新型简易自封封井器

新型简易自封封井器是不压井作业施工时密封油套管环形空间的一种井口密封装置。

1)结构和工作原理

新型简易自封封井器由特殊法兰、自封芯子组成，如图2所示。它是利用油套管环形空间的压力挤压自封芯子，靠自封芯子伸缩达到密封油套管环形空间的目的。

1—特殊法兰；2—自封芯子

图2 新型简易自封封井器

2)技术参数

工作压力为10～12MPa，法兰外径为Φ370mm，总高度为260mm，质量为12kg。

二、半封封井器

半封封井器是靠关闭闸板来密封油套环形空间的井口密封工具，如图3所示。

图3半封封井器

1．结构和工作原理

半封封井器由壳体、半封芯子总成、丝杠等组成，如图4所示。它是靠装在半封总成上的两个半圆孔的胶皮芯子为密封元件的，转动丝杠，便可带动半封芯子总成里外运动，从而达到开关的目的。

图4 半封封井器结构示意图

1一压帽；2一轴承外壳；3一止动螺钉；4一壳体；5一半封芯子总成；6一压圈；7一u形密封圈；8一螺钉；9一接头；10—倒键；11一螺钉；12—密封圈；13一垫片；14一止推轴承；15一下垫圈；16一人字密封圈；17一中垫圈；18一密封圈压帽；19—丝杠

2．半封封井器技术规范

试验压力：8MPa；

工作压力：6MPa；

连接方式：Φ178mm法兰(7in)，Φ211mm钢圈；

高度：146mm；

上顶面距芯子上面：42mm；

下顶面距芯子下面：40mm；

长度：1106mm；

质量：108kg；

全开直径：178mm；

全开、关圈数：9．5圈。

3．使用要求

(1)芯子手把应灵活、无卡阻现象，要求能够保证全开或全关。

(2)胶皮芯子无损坏、无缺陷，并随时检查，有问题及时更换。

(3)使用时不能使芯子关在油管接箍或封隔器等下井工具上，只能关在油管本体上。

(4)正常起下时，要保证处于全开状态。

(5)冬季施工时应用蒸汽加热后再转动丝杠，以免半封内结冰，拉脱丝杠。

(6)开关半封封井器时两端开关圈数应一致。

4．轻便型两用闸板封井器

轻便型两用闸板封井器是将半封封井器和全封封井器合理简化结构成为一体的轻便型两用封井器，如图5所示。它主要由壳体、半封芯子总成、止推轴承、半封芯子丝杠、导键、全封丝堵总成、密封垫和全封丝堵丝杠等组成。

图5 轻便型两用闸板封井器

1—压帽；2一壳体；3一半封芯子总成；4一接头；5一密封垫；6一止推轴承；7一半封芯子丝杠；8一导键；9—下盖；10一全封丝堵总成；11一压帽；12一活接头；13一密封垫；14一全封丝堵丝杠

轻便型两用闸板封井器作用原理是左右丝杠转动时带动半封芯子总成移动抱住油管，便起到半封封井器的作用。当需要全部封住井口时，先将中间丝杠推进，使半封芯子卡住全封丝堵，即达到全封的目的。

技术规范：试验压力25MPa；工作压力18MPa；最大工作直径176mm；半封胶皮芯子直径73mm，高度255mm；质量215kg。

三、全封封井器

全封封井器是用于井内无油管时封闭井口的专用工具，如图6所示。

图6 全封封井器

1．结构与工作原理

全封封井器由壳体、闸板、丝杠等组成。如图7所示。它的外形和工作原理与半封封井器基本相同，不同之处是闸板没有半圆孔，两块闸板关紧可以密封井口。转动丝杠，可以开井或关井。

图7 全封封井器结构示意图

1一壳体；2一压盖；3一“U”形密封圈；4一固定螺钉；5—芯子壳体；6——胶皮芯子；7一丝杠；8一压帽；9一止推轴承；10—O形密封圈；11一丝杠壳体；12一芯子接头

2．全封封井器的技术规范

试验压力：8MPa；

工作压力：6MPa；

连接方式：Φ178mm法兰(7in)，Φ211mm钢圈；

高度：146mm；

长度：1106mm；

质量：115kg；

最大工作直径：178mm；

壳体上平面距芯子上面：42mm；

壳体下平面距芯子下面：40mm；

芯子全关圈数：9．5圈。

3．使用要求

(1)丝杠开关灵活，无卡阻现象，全开直径应大于178mm。

(2)冬季施工使用时应加热，以免冻结后拉脱丝杠。

四、法兰短节和特殊连接法兰盘

(1)法兰短节是用Φ178mm套管(7in)两端焊有法兰的短节，可与自封封井器和半封封井器连接，长度在60～120cm之间。在法兰短节中间装有放空闸门，关闭半封或全封封井器后，可用放空闸门放掉控制器内压力。

(2)特殊连接法兰盘：它是一个钻有各种可调换孔眼的连接法兰，它装在控制器的底部，上与半封或全封封井器连接，下与套管四通相连结。装在法兰盘下面的连接螺栓可调换孔眼，与不同规格的四通连接。有的法兰盘下部为卡箍，可与卡箍井口连接。

五、封井器的安装

(1)在地面检查井口控制装置的各部件，半封封井器和全封封井器的丝杠应开关自如，无卡阻现象，全部打开封井器，由下到上按万能法兰、全封封井器、半封封井器、法兰短节、半封封井器、自封封井器、安全卡瓦的顺序组装井口控制装置。各组件中间放入Φ211mm钢圈，钢圈和钢圈槽用擦布擦拭干净，在钢圈槽内涂好黄油，放好钢圈，对角平衡用力上紧螺母。

(2)擦净井口四通的钢圈槽，涂好黄油，放入Φ21lmm钢圈。用钢丝绳套吊起组装好的井口控制装置，缓慢放下，让井口控制装置底部的4条螺栓进入四通的连接孔内。与井口四通连接时，要选择封井器丝杠便于开关的位置方向连接，对角均衡用力上紧螺母。

(3)再次检查全封封井器和半封封井器的丝杠，看是否处于全开的位置。检查法兰短节上的放空闸门是否关闭。