第二章 螺旋

Chapter2螺旋【學完這章你可以了解到】一、了解螺旋的原理及螺旋各部份名稱與功用。二、能了解螺紋的種類與螺紋傳動。三、能熟練機械利益與機械效率的運算。總目錄2-1螺旋的原理2-2螺旋各部分名稱及功用2-3螺紋的種類2-4公制螺紋與英制螺紋2-5機械利益與機械效率2-6螺紋傳動重點回顧2-12-1螺旋的原理1.螺旋斜面原理的運用，又稱為螺紋。節目錄2-22-1螺旋的原理【公式計算】2-3設導程=L圓柱直徑=pD導程角=a螺旋角=b2-1螺旋的原理DLtanpa或aptanDLLDtanpb或bpcotDL2-4設導程=L圓柱直徑=D導程角=a螺旋角=b則：2-2螺旋各部分名稱及功用節目錄2-5一、螺旋各部分名稱1.外徑：為螺紋最大直徑，亦稱「公稱直徑」。2.底徑：為螺紋之最小直徑。3.節圓直徑【節徑】：為一假想的圓柱直徑。其圓周經過螺紋的地方，造成牙厚等於螺距的一半。2-2螺旋各部分名稱及功用2-6一、螺旋各部分名稱4.螺距：螺紋上任意一點到相鄰同位點，與軸線平行之ㄧ段距離稱之。常以「P」表示。5.導程：當螺帽固定不動，螺桿旋轉一周所移動之軸向距離稱之。單線螺紋之導程＝螺距。6.螺紋角：為螺紋兩牙面間的夾角，或稱牙角。2-2螺旋各部分名稱及功用2-7一、螺旋各部分名稱8.螺旋角【b】：節徑上螺旋線之切線與軸心線所夾的角。9.牙頂：螺紋之頂部。10.牙底：螺紋之底部。11.螺紋深度：牙頂至牙底的垂直距離，或稱牙深。2-2螺旋各部分名稱及功用7.導程角【a】：節徑上螺旋線之切線與軸心垂直線所夾的角。2-8牙頂二、螺旋之功用1.鎖緊機件：如圖示，利用螺紋將二個以上機件予以鎖緊，成為一體。大多採用V形螺紋。2-2螺旋各部分名稱及功用2-92.傳達運動或動力：以滾珠螺紋效率最佳，方螺紋其次，斜方、梯形螺紋再次之。二、螺旋之功用2-2螺旋各部分名稱及功用2-10二、螺旋之功用3.調整機件距離：如機車利用螺旋調整鍊條之鬆緊。車床之刀座利用螺旋來調整進刀量之大小。4.測量：如螺旋測微器（分厘卡），利用精確之螺桿，使其旋轉一周即前進一個導程，藉以測定尺寸。2-2螺旋各部分名稱及功用2-11二、螺旋之功用2-2螺旋各部分名稱及功用節目錄2-122-3螺紋的種類一、依螺紋繞軸的方法可分為1.右螺紋：以「RH」表示。由側面看，螺紋自右向左下傾斜者，或螺桿依順時針方向旋轉向下，俗稱右牙。＊如在使用上無特別標示，則所使用的螺紋均為右螺紋。節目錄2-132-3螺紋的種類一、依螺紋繞軸的方法可分為2.左螺紋：以「LH」表示。由側面看，螺紋自左向右下傾斜者，或螺桿依逆時針方向旋轉向下，俗稱左牙。＊左螺紋只使用在特殊用途上，例如：汽車輪胎、砂輪機左邊之固定螺帽及乙炔桶、瓦斯筒開關等，以防止螺紋鬆脫。2-142-3螺紋的種類二、依螺紋線數之不同分為2-151.單螺紋：圓柱上只有一條螺旋槽，也就是螺旋之端面只有單牙口。2-3螺紋的種類二、依螺紋線數不同分為2-162.複螺紋：圓柱上有二條或二條以上互相平行之螺旋槽，亦端面有二個或二個以上牙口者。2-3螺紋的種類2-17三、依螺紋用途性質之不同可分為1.連接用螺紋2-3螺紋的種類三、依螺紋用途性質之不同可分為1.連接用螺紋(續)2-3螺紋的種類三、依螺紋用途性質之不同可分為1.連接用螺紋(續)2-202-3螺紋的種類三、依螺紋用途性質之不同可分為2.傳達運動或動力用螺紋2-212-3螺紋的種類三、依螺紋用途性質之不同可分為2.傳達運動或動力用螺紋(續)2-222-3螺紋的種類三、依螺紋用途性質之不同可分為3.管用螺紋L2NM18×2-1左螺紋雙線公制細牙外徑18mm螺距2mm1級配合粗螺紋不標註2-4公制螺紋與英制螺紋1.公制螺紋表示法依螺紋方向-螺紋線數-公稱尺寸-螺紋等級，順序表示。例如：節目錄2-232-4公制螺紋與英制螺紋2.英制螺紋表示法依公稱尺寸-螺紋等級-螺紋線數-螺紋方向，順序表示。例如：1/2–13UNC–2A–2–LH外徑1/2吋每吋13牙外螺紋2級配合左螺紋統一標準粗牙雙線2-242-4公制螺紋與英制螺紋3.螺紋等級指內外螺紋裝配的鬆緊程度。加工精密度。節目錄2-252-5機械利益與機械效率一、機械利益（M）輸出力量對加入之作用力的比值，又稱【力比】。機械利益（M）＝輸出力量（W）作用力（F）2-26節目錄2-5機械利益與機械效率二、機械效率（h）輸出功對輸入功的比值。機械效率（h）＝輸入功－損失功輸入功×100％輸出功輸出功輸入功×100％＝有效能量總能量×100％＝2-27（1）當M＞1則：省力、費時，如螺旋起重機、滑車組。（3）當M＜1則：費力、省時。（2）當M＝1則：不省時不省力，其目的為方便作功。2-5機械利益與機械效率1.機械利益與機械效率不同。機械利益可判斷該機構是否省力。＊機械效率可判斷該機構能源損失，其值必小於12-28※總機械利益M＝M1×M2×M3×‧‧‧。2-5機械利益與機械效率2.若有數個機械組合使用時，則：※總機械效率h＝h1×h2×h3×‧‧‧。節目錄2-292-6螺紋傳動一、螺旋起重機設K＝轉動手柄R＝手柄長(力臂)F＝作用於手柄上之力L＝螺旋導程W＝物重節目錄2-30(轉動手柄)(力臂)(物重)(作用力)2-6螺紋傳動一、螺旋起重機機械利益M1.不計摩擦損耗【輸入功＝輸出功】F×2pR＝W×L∴M＝WF2pRL＝＊K旋轉一圈＝2pR＊W所行之距離為一導程L2-31(轉動手柄)(力臂)(物重)(作用力)2-6螺紋傳動機械利益M2.考慮摩擦損耗時M＝WF2pRL＝×（1－X％）＝2pRL×h一、螺旋起重機2-322-6螺紋傳動二、差動螺旋與複式螺旋1.差動螺旋螺桿上之螺紋，方向相同、導程不同。用於微量移動機構，機械利益(M)大。＊DL＝L1－L22-332-6螺紋傳動二、差動螺旋與複式螺旋2.複式螺旋螺桿上之螺紋，方向相反、導程相等或不等。用於需要快速移動之機構。2-34節目錄＊DL＝L1＋L2Chapter2重點回顧一、螺旋式利用斜面的原理，主要功用為：1.鎖緊機件2.傳達運動或動力3.調整機件之位置4.測量二、螺距：螺紋上任意一點到相鄰同位點，與軸平行之ㄧ段距離，也稱為牙距或節距。三、導程：當螺帽固定不動，螺桿旋轉一周所移動之軸向距離稱之。節目錄2-35四、傳達動力用螺紋：1.滾珠螺紋(效率最佳，高速精密使用)2.方螺紋(磨損後不易補救且製造不易)3.梯形螺紋(製造容易，磨損後容易調整)4.鋸齒型螺紋(只限於單方向的傳遞動力)Chapter2重點回顧※機械效率：1234節目錄2-36五、各種螺紋角：1.V形螺紋：皆為60°，唯獨惠氏螺紋55°。2.國際公制螺紋：60°。3.公制梯形螺紋：30°。4.英制梯形螺紋：29°。5.管螺紋：55°，亦有用60°者。Chapter2重點回顧節目錄2-37六、螺紋大小表示法：(1)公制：以螺距大小表示。(2)英制：以每吋沿軸線上所有之牙數表示，與螺距互為倒數。Chapter2重點回顧七、螺紋線數為單線，旋向為右旋及公制粗牙之螺距，一般不標註。節目錄2-38八、機械效率與機械利益不同。機械利益可判斷是否省力。(1)M1時，省力，費時。(2)M=1時，不省力也不省時(方便作功)。(3)M1時，費力，省時。機械效率可判斷機構能源損失，其值必小於1；不計算摩耗時等於1。Chapter2重點回顧節目錄2-39Chapter2重點回顧九、若有數個機械組合使用時：十、(1)差動螺旋：兩種不同導程上，螺紋旋轉方向相同時。用於微量移動機構，機械利益大。(2)複式螺旋：旋轉方向不同時，可快速移動機構。節目錄2-40總機械利益M＝M1×M2×M3×‧‧‧總機械效率h＝h1×h2×h3×‧‧‧