第6章 62 螺旋副的受力分析、效率和自鎖

一、矩形螺紋二、非矩形螺紋§6.2螺旋副的受力分析、效率和自鎖三、螺旋副效率（1）把螺旋副在力矩和軸向載荷作用下的運(yùn)動(dòng)，看成作用在中徑的水平力推動(dòng)滑塊沿螺紋勻速運(yùn)動(dòng)。（2）將矩形螺紋沿中徑d2展開(kāi)得一斜面。一、矩形螺紋（α=0)F=FQtan(ψ

+)（3）其受力狀況可以理解為：作用在滑塊上F為一驅(qū)動(dòng)力，軸向載荷FQ為一阻力，總反力為Fr。FQFFnFrfρvψ+ρFQFFrF+FQ

+Fr=0擰緊時(shí)：ψρ

=tg-1f

----摩擦角

驅(qū)動(dòng)力矩：分析得

:（螺紋力矩）對(duì)于螺紋連接，T為擰緊螺紋時(shí)的螺紋力矩F=FQtan(ψ

-)松開(kāi)時(shí)：相當(dāng)于使滑塊等速沿斜面下滑，軸向載荷FQ變?yōu)轵?qū)動(dòng)力，F(xiàn)變?yōu)榫S持滑塊等速運(yùn)動(dòng)所需的平衡力。FQFFrfFnvψ

Fnρψ

FFrFQφ-ρ

可得：分析：滑塊不能在重力作用下下滑。這一現(xiàn)象稱為自鎖現(xiàn)象。螺旋千斤頂就是利用這一原理工作的。2、螺紋自鎖：FQFrfFnvψ

Fnρψ

螺紋擰緊后,滑塊不下滑,必須滿足:FQsinψ

≤Ff=fFQcosψ即tanψ

≤f=tanρ滑塊不能在重力作用下下滑。這一現(xiàn)象稱為自鎖現(xiàn)象。螺旋千斤頂就是利用這一原理工作的。當(dāng)ψ

≤ρ時(shí)，無(wú)論FQ多大，二、非矩形螺紋（=0)三角形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋1、螺紋受力分析：軸線螺桿螺母FnFQFn=FQ=0這時(shí)螺紋的摩擦阻力為：fFQ這時(shí)螺紋的摩擦阻力為：fv稱為當(dāng)量摩擦系數(shù)ρv稱為當(dāng)量摩擦角這時(shí)把法向力的增加看成摩擦系數(shù)的增加。為牙型斜角螺母α螺桿軸線FaββFnFQ當(dāng)β≠0o時(shí)，摩擦力為：

用fv取代f，用ρv取代ρ，就可像矩形螺紋那樣對(duì)非矩形螺紋進(jìn)行受力分析上升：F=FQtan(φ+v)下滑：F=FQtan(φ

-v)2、螺紋自鎖條件為：φ≤ρv三、螺旋副效率為：螺旋副的效率問(wèn)題是由于摩擦引起的：上升：

在同樣的載荷FQ，同樣的牽引速度V，走過(guò)同樣的距離S情況下：F=FQtan(φ)若不考慮摩擦?xí)r：若考慮摩擦?xí)r：F=Fatan(φ

+v)沒(méi)有摩擦?xí)r，需要的輸入功=FS=FQStan(φ)考慮摩擦?xí)r，需要的輸入功=FS=FQStan(φ

+V)理論上實(shí)際上φ

FQFFr

φ

+ρV

FQFFr0?10?20?30?40?50?20406080100效率η%定義螺旋副的效率為有效功與輸入功之比：當(dāng)ρ’一定時(shí)，效率只是螺紋升角的函數(shù)，由此可以繪出效率曲線.當(dāng)ρ’一定時(shí)，在ψ=45?-ρ’/2處效率曲線有極大值。對(duì)于傳動(dòng)螺旋，一般取：對(duì)于聯(lián)接螺紋，必須?。荷沁^(guò)大,制造困難，且效率增高也不明顯。ψ≤ρ’=5.7?ρ’

<ψf’=tgρ’=0.1自鎖極限≤25?緊固螺紋區(qū)各種螺紋的受力、當(dāng)量摩擦系數(shù)關(guān)系:由此可知三角形螺紋的當(dāng)量摩擦角最大,其自鎖性最好,用于聯(lián)接,其它螺紋多用于傳動(dòng).復(fù)習(xí):1.螺紋的參數(shù)：