螺旋副的受力分析、效率和自锁

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时间:2018-07-30

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1、§10.2螺旋副的受力分析、效率和自锁一.矩形螺纹(β=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ψ。故螺旋副受力分析可以等效为滑块沿斜面的滑动.                                                                          

2、                                                        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ρ应为多少?     ρ——反映了接触表面的摩擦系数,与载荷无关。                                     

3、                         总结:1.当ψ>ρ,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ψ≤ρ,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(β≠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

4、=Fa•f/cosβ 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ρ改为当量摩擦角ρ′即可。三.螺旋副的效率                螺旋副中,Fa为阻力

5、时螺母相对于螺栓旋转一圈,螺母移动S,                        0<η<1ψ↑,η↑,当用于传动螺纹时,ψ应稍大一些,一般ψ<25°Fa为驱动力时                         此时机构为自锁机构,其效率小于零。                    ——也可作为自锁的判定条件。

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