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)計出具有自鎖性能的各種自鎖螺紋,就得明白螺紋的自鎖機理,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“機械自鎖的一般原理”,而只使用“螺紋副的自鎖原理”,直接運用自鎖螺紋副的理論力學(xué)模型去設(shè)計生產(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V形螺旋內(nèi)錐與一個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,這個力學(xué)模型同樣是成立的。
這個自鎖螺紋副的力學(xué)模型最大的特點,就是內(nèi)外螺紋配合時,總會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個自由度。
2.一種特殊的機械力學(xué)模型
加工球型零件,我們得有一種夾具“V形內(nèi)錐”——一個漏斗結(jié)構(gòu)的夾具,以定位、對中。這個夾具說來有點神奇,就是隨意將這個球體零件放到這個“V形內(nèi)錐——漏斗”,這個零件總會自動定位于“V形內(nèi)錐”的中心,其基準,就是該“V形內(nèi)錐”的軸線中心。夾緊后,我們就可以進行各種的機加工了,別小看了這種定位夾具,它極巧妙地運用了機床夾具的設(shè)計原理,一個這么簡單的結(jié)構(gòu),就能消除了被加工零件的“全部的6個自由度”。在這里讓我們復(fù)習(xí)說明一下,消除了6個自由度,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軸三個方向各自存在的一個平動和一個轉(zhuǎn)動的自由度,總共6個自由度,這個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適當(dāng)?shù)耐饬?,那么,無論來自任何方向的力(振動),只要這個螺紋副的機械強度不被破壞,這對螺紋是絕對不會松動失效的?!跋?個自由度的原理”,這是
自鎖螺母等產(chǎn)品螺紋設(shè)計時將會運用到的很重要的一個機械原理。