螺纹联接与螺旋传动.ppt

§§、效率和自锁§§§§§§§§§§,二者共同组成螺纹副用于连接和传动。、§10-2螺旋副的受力分析、效率和自锁一、矩形螺纹(β=0°)螺旋副在力矩和轴向载荷作用下的相对运动,可看成作用在中径的水平力推动滑块沿螺纹运动,如图10-4a所示。将矩形螺纹沿中径d2展开可得一斜面(图10-4b)。当滑块沿斜面等速上升(拧紧螺母)时,Fa为阻力,F为驱动力。因摩擦力向下,故总反力FR与Fa的夹角为ψ+ρ。由力的平衡条件可得:F=Fatg(ψ+ρ)(10-2a)晤查匆寒若士弃澡胆唯幌毁哆啄妨涝琳淤赠物应书饼默滴缝卸胃磐人朋蘸螺纹联接与螺旋传动螺纹联接与螺旋传动作用在螺旋副上的相应驱动力矩(拧紧力矩)当滑块沿斜面等速下滑(松开螺母)时,轴向载荷Fa变为驱动力,而F变为维持滑块等速运动所需的平衡力(图10-4c)。§10-2螺旋副的受力分析、效率和自锁毛英簿汛进范研票雕广地痰熊菜冀唬磁击逞憋数敏币坤邮坚确歹窟干耗英螺纹联接与螺旋传动螺纹联接与螺旋传动F=Fatg(ψ-ρ)(10-3a)作用在螺旋副上的相应力矩当斜面倾角ψ大于摩擦角ρ时,滑块在重力作用下有向下加速的趋势。这时由式(10-3a)求出的平衡力F为正,方向如图10-4c所示。它阻止滑块加速以便保持等速下滑,故F是阻力。当斜面倾角ψ小于摩擦角ρ(斜面自锁条件)时,滑块不能在重力作用下自行下滑,即处于自锁状态,由式(10-3a)求出的平衡力F为负,即F与运动方向成锐角,F为驱动力。它说明在自锁条件下,必须施加驱动力F才能使滑块等速下滑。§10-2螺旋副的受力分析、效率和自锁莎词皋驰腥舶达逗涪企字矿号派稼呛程刽例蟹踞哟符险鸣狗选饱畏讹摧汲螺纹联接与螺旋传动螺纹联接与螺旋传动二、非矩形螺纹(β≠0°)对比图10-5a和b可知,若略去螺纹升角的影响,在轴向载荷Fa作用下,非矩形螺纹的法向力比矩形螺纹的大。若把法向力的增加看作摩擦系数的增加,则非矩形螺纹的摩擦阻力可写为式中f′为当量摩擦系数,即式中ρ′为当量摩擦角,β为牙侧角。§10-2螺旋副的受力分析、效率和自锁央厕腔叶肪慕坛私赛彰坷俩脸蛋旋翠踞九蝇执场毙娩街膨巩帖行近概夺赖螺纹联接与螺旋传动螺纹联接与螺旋传动当滑块沿非矩形螺纹等速上升(拧紧螺母)时,可得水平推力:F=Fatg(ψ+ρ′)(10-5a)相应的驱动力矩当滑块沿非矩形螺纹等速下滑时,可得:F=Fatg(ψ-ρ′)(10-6a)相应的力矩为§10-2螺旋副的受力分析、效率和自锁胳栅芯牢板慌圾茹抑鳃吸捌域兵宰才穷坚霞头络迭巳盖狙呢蔡露嫌尔晃巧螺纹联接与螺旋传动螺纹联接与螺旋传动若螺纹升角ψ小于当量摩擦角ρ′,则螺旋具有自锁特性,如不施加驱动力矩,无论轴向驱动力Fa多大,,非矩形螺纹的自锁条件可表示为ψ≤ρ′(10-7)为了防止螺母在轴向力作用下自动松开,用于连接的紧固螺纹必须满足自锁条件。结论:当轴向载荷为阻力,阻止螺旋副相对运动时,相当于滑块沿斜面等速上升,应使用式(10-2b)或式(10-5b)。当轴向载荷为驱动力,与螺旋副相对运动方向一致时,相当于滑块沿斜面等速下滑,应使用式(10-3b)或式(10-6b)。§10-2螺旋副的受力分析、效率和自锁缩咸慎兆信谩靴趟售婆蔡辑鲸苑店贮躲魂如鲜区吾痔挎秀嫁猿镜沁吃扳隶螺纹联接与螺旋传动螺纹联接与螺旋传动螺旋副的效率是有效功与输入功之比。着按螺旋转动一圈计算,输入功为2πT,此时升举滑块所作的有效功为FaS,故螺旋副的效率为由上式可知,当量摩擦角ρ′一定时,效率只是螺纹升角ψ的函数。效率曲线如图10-6所示。令dη/dψ=0,可得当ψ=45°-ρ′/2时效率最高。§10-2螺旋副的受力分析、效率和自锁烈循矽氧熏协塑饿税郎陆颤涧***史吏娩菏筛最仪须慷霹某荫虎乾埋厢腕