對于螺紋緊固件專業(yè)人員來說,他們都知道,要自如地設(shè)計(jì)出具有自鎖性能的各種自鎖螺紋,就得明白螺紋的自鎖機(jī)理,就得知道自鎖螺紋的理論力學(xué)模型是什么。你知道嗎?
1.說說自鎖螺紋副的理論力學(xué)模型
我們不再深入討論“機(jī)械自鎖的一般原理”,而只使用“螺紋副的自鎖原理”,直接運(yùn)用自鎖螺紋副的理論力學(xué)模型去設(shè)計(jì)生產(chǎn)各種具有自鎖性能的螺紋來。
自鎖螺紋副的理論力學(xué)模型,可以簡單地比喻為 “相當(dāng)于一個(gè)V形螺旋內(nèi)錐與一個(gè)螺旋狀的具有曲面的球體的配合體”,其V形螺旋內(nèi)錐,活象內(nèi)螺紋,而具有曲面的螺旋球體,相當(dāng)于外螺紋。簡單地說,就是前面所說的“V形內(nèi)錐——球體”結(jié)構(gòu)模型的螺旋體。反過來說,即內(nèi)錐相當(dāng)于外螺紋,螺旋球體相當(dāng)于內(nèi)螺紋,這個(gè)力學(xué)模型同樣是成立的。
這個(gè)自鎖螺紋副的力學(xué)模型最大的特點(diǎn),就是內(nèi)外螺紋配合時(shí),總會(huì)以其軸心線為對稱中心,并重合。它互為消除了內(nèi)螺紋或外螺紋的6個(gè)自由度。
2.一種特殊的機(jī)械力學(xué)模型
加工球型零件,我們得有一種夾具“V形內(nèi)錐”——一個(gè)漏斗結(jié)構(gòu)的夾具,以定位、對中。這個(gè)夾具說來有點(diǎn)神奇,就是隨意將這個(gè)球體零件放到這個(gè)“V形內(nèi)錐——漏斗”,這個(gè)零件總會(huì)自動(dòng)定位于“V形內(nèi)錐”的中心,其基準(zhǔn),就是該“V形內(nèi)錐”的軸線中心。夾緊后,我們就可以進(jìn)行各種的機(jī)加工了,別小看了這種定位夾具,它極巧妙地運(yùn)用了機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)原理,一個(gè)這么簡單的結(jié)構(gòu),就能消除了被加工零件的“全部的6個(gè)自由度”。在這里讓我們復(fù)習(xí)說明一下,消除了6個(gè)自由度,它意味著什么。
我們知道,任何一件物體,“只要是消除了沿X、Y、Z軸三個(gè)方向各自存在的一個(gè)平動(dòng)和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度,總共6個(gè)自由度,這個(gè)物體的位置就是確定了的”。再引伸一下,以方便我們理解:只要我們再施加一個(gè)適當(dāng)?shù)耐饬?,那么,無論來自任何方向的力(振動(dòng)),只要這個(gè)螺紋副的機(jī)械強(qiáng)度不被破壞,這對螺紋是絕對不會(huì)松動(dòng)失效的?!跋?個(gè)自由度的原理”,這是
自鎖螺母等產(chǎn)品螺紋設(shè)計(jì)時(shí)將會(huì)運(yùn)用到的很重要的一個(gè)機(jī)械原理。