螺旋副的受力分析、效率和自鎖

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1、§10.2螺旋副的受力分析、效率和自鎖一.矩形螺紋（β=0）問題的描述與等效：已知，一個(gè)螺旋副（螺栓與螺母），螺紋參數(shù)已知，軸向載荷為Fa，兩者的摩擦系數(shù)為f，欲使螺母勻速上升或下降，需在螺母上施加的旋轉(zhuǎn)力矩T為多少？等效：可以看成是一個(gè)滑塊放在螺栓的牙表面上。而螺紋沿中徑d2圓柱面展開后相當(dāng)于一斜面，傾角為ψ。故螺旋副受力分析可以等效為滑塊沿斜面的滑動(dòng).???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

2、???????????????????????????螺旋副受力分析　????????????????????????????????????????????受力分析:已知：軸向力（鉛垂力）Fa，法向力Fn，摩擦反力Ff，總反力FR，水平??????驅(qū)動(dòng)力F。因物體作勻速運(yùn)動(dòng)，有：∑F=0　?????摩擦角ρ應(yīng)為多少？?????ρ——反映了接觸表面的摩擦系數(shù)，與載荷無關(guān)。??????????????????????????????????????????????????????????????總結(jié):1.當(dāng)ψ＞ρ，F(xiàn)＞0???在軸向力Fa的作用下，欲使螺母勻速

3、而不加速下滑，必須在螺母上作用力F或力矩T，阻止其加速下滑。2.當(dāng)ψ≤ρ，F(xiàn)≤0???在軸向力Fa的作用下，于使螺母勻速下滑，必須外加驅(qū)動(dòng)力F或力矩T。否則，無論Fa多大，螺母不會下降——自鎖?！《?非矩形螺紋（β≠0）　????????????????????在相同軸向力Fa的作用下,矩形螺紋：Fn=Fa?非矩形螺紋：??????????摩擦力：矩形螺紋Ff矩=Fa?f非矩形螺紋Ff非=Fa?f/cosβ　總結(jié)在相同的軸向力Fa作用下:Ff非>Ff矩實(shí)際應(yīng)用中聯(lián)接?用螺紋——三角螺紋螺紋接觸方式：平面接觸、非平面（如斜面、柱面等）接觸時(shí)?的摩擦力。?在相同

4、的壓力作用下，非平面摩擦力大于平面摩擦力。當(dāng)量摩擦系數(shù)、當(dāng)量摩擦角：????????????????????????????????????????非矩形螺紋的受力計(jì)算：???????????可以應(yīng)用矩形螺紋的計(jì)算公式，只是把式中的摩擦角ρ改為當(dāng)量摩擦角ρ′即可。三.螺旋副的效率????????????????螺旋副中，F(xiàn)a為阻力時(shí)螺母相對于螺栓旋轉(zhuǎn)一圈，螺母移動(dòng)S，????????????????????????0＜η＜1ψ↑，η↑，當(dāng)用于傳動(dòng)螺紋時(shí)，ψ應(yīng)稍大一些，一般ψ＜25°Fa為驅(qū)動(dòng)力時(shí)　???????????????????????　此時(shí)機(jī)構(gòu)為自鎖

5、機(jī)構(gòu)，其效率小于零。????????????????????——也可作為自鎖的判定條件。