矩形螺纹与梯形螺纹.doc

矩形螺纹与梯形螺纹一、螺纹形成: 将一倾斜角为λ的直线绕在圆柱体上便形成一条螺旋线(图 10-1a ), 取一平面图形(图 b ),使它沿着螺旋线运动,运动时保持此图形通过圆柱体的轴线,就得到螺纹。二、分类: 1 、按牙形分:(按照平面图形的形状) 矩形: 用于联结三角形梯形: 用于传动锯齿形 2 、按螺旋线旋向分左旋: 特殊要求时才用左旋螺纹。右旋: 机械制造中一般采用右旋螺纹。 3 、按照螺旋线数目分单线: 多线:为了制造方便,一般不超过四线。 4 、按母体形状分圆柱螺纹和圆锥螺纹 5 、除此之外,还有内螺纹和外螺纹, 两者旋合组成螺纹副或称螺旋副。三、主要几何参数: 以圆柱螺纹为例,图 10-3 ( P136 )。注:在普通螺纹基本牙型中: 外螺纹各直径用小写字母表示,内螺纹各直径用大写字母表示。 1 )大径 d: 公称直径(管螺纹除外),与外螺纹牙顶(或内螺纹牙底)相重合的假想圆柱的直径。 2) 小径 d1: 与外螺纹牙底( 或内螺纹牙顶) 相重合的假想圆柱体的直径, 一般作为外螺纹危险剖面的计算直径。 3) 中径 d2: 也是一个假想圆柱的直径, 该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相同的地方(轴向截面内,牙厚等于牙间宽的圆柱直径)。 4 )螺距 P :相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。 5 )导程 S ;同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴同距离。 S=n p, n=螺旋线数。 6 )升角λ:中径 d2 圆柱上,螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面夹角。 tgλ=n p/(π d2) =S/ (π d2 )。所以 S=π d2tg λ。 7 )牙型角α:轴向截面内,螺纹牙型相邻两侧边的夹角。牙型斜角β:牙型侧边与螺纹垂线间的夹角。对于对称牙型β=α/2。 10-2 .螺旋副的受力分析、效率和自锁一、矩形螺纹受力分析:(牙型角α=0。,β=0 。)。螺母与螺杆组成的运动副称螺旋副。在轴向载荷作用下, 螺旋副相对运动时, 可看作推动滑块( 重物) 沿螺纹运动。图 10-4a 。将矩形螺纹沿中径 d2 展开可得斜面(图 10-4 b)。设Q :轴向载荷, F :作用在中径处的水平推力。 N :法向反力; fN :摩擦力。λ:螺纹升角; ρ:摩擦角; f :摩擦系数。 1) 当推动滑块沿斜面等速上升时, 摩擦力向下, 故总反力 R( R=N+fN )。与Q 的夹角为(+ρ) 由力的平衡条件可知: R、F、Q 三力组成为力多边形封闭图;(封闭三角形),由图得: F=Q tg( λ+ρ)( 10-2 )。 2) 当滑块沿斜面等速下滑时, 轴向载荷 Q 变为驱动力,而F 变为支持力(图C) 摩擦力向上,总反力 R与Q 的夹角为( λ-ρ),由此封闭三角形可知: F=Q tg( λ-ρ)。二、非矩形螺纹非矩形螺纹是指牙形角β≠ 0 。的三角形螺纹,梯形螺纹和锯齿形螺纹对比图 10—5,a 和b 可知,若略去升角的影响,在轴向载荷 Q 作用下,非矩形螺纹的法向力比矩形螺纹大。(矩: N=Q ,非矩: N’=Q/cos β) 若把法向力的增加看作是摩擦系数的增加,则非矩形螺纹的摩擦阻力可写为: N’ f=Q/cos β*f=f/cos β Q=f ’Q。 f’:当量摩擦系数,即 f’=f/cos β=tg ρ’。ρ’:当量摩擦角。β:牙型斜角