一、引言

对比几种大行程的位置传动机构，链条传动所占据空间较大，工作期间噪音大，工作平稳性差；齿轮齿条传动位置精度高。但齿轮箱结构复杂，所占体积较大，不具备自锁功能；螺旋传动机构工作平稳，噪音低，传动位置精度高，结构简单紧凑，具有自锁功能，不过螺旋传动手工计算较为复杂，计算效率低下，与现代工业社会追求高效率的节奏不符，而计算机辅助设计可以完成大量复杂计算校核，最优处理等，大大提升了工作效率。本文主要研究螺旋传动的计算机辅助设计。

二、螺旋传动计算机辅助设计目的和意义

利用螺杆和螺母的啮合来传递动力和运动的机械传动。主要用于将旋转运动转换成直线运动，将转矩转换成推力。与其他将回转运动转变为直线运动的传动装置 (如曲柄滑块机构)相比，螺旋传动具有结构简单，工作连续、平稳，承载能力大，传动精度高等优点，因此广泛应用于各种机械和仪器中。它的缺点是摩擦损失大，传动效率较低;但滚动螺旋传动的应用，已使螺旋传动摩擦大、易磨损和效率低的缺点得到了很大程度的改善。 按工作特点，螺旋传动用的螺旋分为传力螺旋、传导螺旋和调整螺旋；按照螺纹副的摩擦情况可分为滑动螺旋、滚动螺旋、静压螺旋。

螺旋传动是机械传动的重要组成部分，其利用螺杆和螺母的啮合来传递动力和运动的机械传动，但螺旋传动设计非常复杂。耐磨性计算、螺杆强度计算、螺母螺纹牙的强度计算、压杆稳定型计算等都需要查阅大量的公式、数表和资料来选择参数，进行数学计算，工作繁琐，而且要进行大量的重复性劳动。用计算机进行辅助设计，整个设计过程只需输入设计中的原始数据即传动功率、转数、传动比、传动用途、载荷性质以及原动机种类, 就可以一次完成螺旋传动设计。采用计算机辅助螺旋传动的设计，是减轻计算工作强度、提高计算效率、确保计算的正确性与合理性的最好方法。因而用计算机进行辅助设计技术进行螺旋传动设计，不但是非常实用，而且是非常必要的。

三、螺旋传动计算机辅助设计的原始数据及步骤

1、螺旋带传动设计时给定的原始数据：带轮CAD系统采用向导式设计模式, 其参数也是逐步细化的。设计螺旋传动需要的初始参数有:使用寿命（年）、允许螺旋轴转速偏差(%)、螺旋轴转速(r/min)、螺旋轴转矩(N/m)。

2、根据上述参数，初步确定螺旋传动的大径D（mm）、 小径Dl（mm） 、中径D2（mm）、螺距P（mm）、导程Ph（mm） 、牙型角a（#176;）、牙侧角（#176;）、 螺纹升角（#176;）。

3、再根据耐磨性计算p=Q/A=QP/(πd2hH)≤[p]Mpa、 螺杆强度计算σca=≤[σ]、螺母螺纹牙的强度计算和压杆稳定型等等计算经行校核计算，进一步确定修正螺旋参数以符合设计要求。

四、CAD发展现状