第十章联接设计 《机械设计基础》教案(机电专业90学时) 凡是牙型、大径和螺距符合国家标准的螺纹都称为标准螺纹 除机械制造中 图10-3 常用的标准螺纹外,还有适用于某些特殊行业的专用螺纹标准,在 需要的时候可 以查阅有关的设计手册。 虽说螺纹并不陌生,但为了从理论的高度来理解和硏究螺纹联接,接下来我们就需要对螺纹 联接的基本类型和螺纹常用紧固件进行了解。 §10.3螺旋副的受力分析、效率和自锁 为了便于分析,我们根据牙型角不同常把螺纹分为矩形螺纹和非矩形螺纹两种情况 矩形螺纹 螺旋副是由外螺纹(螺杄)和内螺 纹组成的运动副,经过简化可以看作推 动滑块(重物)沿螺纹表面运动(如图 所示)将矩形螺纹沿中径d2处展开, 得一倾斜角为λ(即螺纹升角)的斜面, 斜面上的滑块代表螺母,螺母和螺杄的 图10-4螺纹受力分析 相对运动可以看作滑块在斜面上的运动 图b所示为滑块在斜面上高速上升时的受力图。F为轴向载荷,F相当于螺转螺母时作用 在螺纹中径上的水平推力,F为法向反力,摩擦力F=∫·FN,∫为摩擦系数,FR为Fx与F 的合力,P为FR与F的夹角,称为摩擦角,p= arctan f 根据平衡条件作力封闭图得:F=Ftan4+p) 所以,转动螺纹所需的转矩为:1=F Fod2 tan(1+p) 2 螺母旋转一周所需的输入功为:W=2m;此时螺母上升一个导程S,其有效功为第十章 联接设计 《机械设计基础》教案（机电专业 90 学时） 182 凡是牙型、大径和螺距符合国家标准的螺纹都称为标准螺纹。 除机械制造中 常用的标准螺纹外，还有适用于某些特殊行业的专用螺纹标准，在 需要的时候可 以查阅有关的设计手册。 虽说螺纹并不陌生，但为了从理论的高度来理解和研究螺纹联接，接下来我们就需要对螺纹 联接的基本类型和螺纹常用紧固件进行了解。 §10.3 螺旋副的受力分析、效率和自锁 为了便于分析，我们根据牙型角不同常把螺纹分为矩形螺纹和非矩形螺纹两种情况。 一、矩形螺纹 螺旋副是由外螺纹（螺杆）和内螺 纹组成的运动副，经过简化可以看作推 动滑块（重物）沿螺纹表面运动（如图 所示）。将矩形螺纹沿中径 d2 处展开， 得一倾斜角为 λ（即螺纹升角）的斜面， 斜面上的滑块代表螺母，螺母和螺杆的 相对运动可以看作滑块在斜面上的运动。 图 b 所示为滑块在斜面上高速上升时的受力图。 FQ 为轴向载荷，F 相当于螺转螺母时作用 在螺纹中径上的水平推力， FN 为法向反力，摩擦力 f FN F = f  ，f 为摩擦系数， FR 为 FN 与 Ff 的合力，  为 FR 与 FN 的夹角，称为摩擦角，  = arctan f 。 根据平衡条件作力封闭图得： = tan( + ) F FQ 所以，转动螺纹所需的转矩为： tan( ) 2 2 2 2 1 = =  +  d F d T F Q 螺母旋转一周所需的输入功为： W1 = 2T1 ；此时螺母上升一个导程 s，其有效功为： 图 10－3 图 10－4