§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.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。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=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。
