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10 2 螺旋副的受力分析 效率和自锁 一 矩形螺纹 0 问题的描述与等效 已知 一个螺旋副 螺栓与螺母 螺纹参数已知 轴 向载荷为 Fa 两者的摩擦系数为 f 欲使螺母匀速上 升或下降 需在螺母上施加的旋转力矩 T 为多少 等效 可以看成是一个滑块放在螺栓的牙表面上 而螺纹 沿中径 d2圆柱面展开 后相当于一斜面 倾角为 故螺旋副受力分析可以 等效为滑块沿斜面 的滑动 螺旋副受力分析 受力分析 已知 轴向力 铅垂力 Fa 法向力 Fn 摩擦反力 Ff 总反力 FR 水平 驱动力 F 因物体作匀速运动 有 F 0 摩擦角 应为多少 反映了接触表面的摩擦系数 与载荷无关 总结 1 当 F 0 在轴向力 Fa 的作用下 欲使螺母匀速而不加速下 滑 必须在螺母上作用力 F 或力矩 T 阻止其加速下 滑 2 当 F 0 在轴向力 Fa 的作用下 于使螺母匀速下滑 必须 外加驱动力 F 或力矩 T 否则 无论 Fa 多大 螺母不 会下降 自锁 二 非矩形螺纹 0 在相同轴向力 Fa的作用下 矩形螺纹 Fn Fa 非矩形螺纹 摩擦力 矩形螺纹 Ff 矩 Fa f 非矩形螺纹 Ff 非 Fa f cos 总结 在相同的轴向力 Fa作用下 Ff 非 Ff 矩 实际应 用中联接 用螺纹 三角螺纹 螺纹接触方式 平面接触 非平面 如斜面 柱面等 接触时 的摩擦力 在相同的压力作用下 非平面摩擦力大于平面摩擦力 当量摩擦系数 当量摩擦角 非矩形螺纹的受力计算 可以应用矩形螺纹的计算公式 只是把式 中的摩擦 角 改为当量摩擦角 即可 三 螺旋副的效率 螺旋副中 Fa为阻力时 螺母相对于螺栓旋转一圈 螺母移动 S 0 1 当用于传动螺纹时 应稍大一些 一般 2
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