
【机】 slope of thread
screw thread; whorl; worm
【机】 screw thread; thread
cant; incline; inclined plane; slant; talus
【医】 bevel; beveling; incline; incline plane; inclined plane; slant; slope
螺纹斜面(Thread Helix)是机械工程中螺纹结构的核心几何特征,指螺纹牙侧与轴线方向形成的倾斜表面。其专业定义和功能可从以下角度解析:
汉英对照释义
(来源:《机械设计手册》第五版·螺纹连接章节)
几何参数关联
斜面的倾斜角度由螺纹升角(Helix Angle)和牙型角(Thread Angle)共同决定。例如:
(来源:ISO 68-1:1998 国际螺纹标准)
力传递机制
斜面将旋转运动转化为轴向力,满足:
$$ F_a = F_t cdot tan(beta + rho) $$
其中 ( F_a ) 为轴向力,( F_t ) 为周向力,( beta ) 为螺纹升角,( rho ) 为摩擦角。
(来源:《机械原理》·清华大学出版社)
自锁条件
当斜面满足 ( beta < rho ) 时,螺纹副在静态载荷下无需额外锁紧装置,广泛应用于紧固件设计。
(来源:ASME B1.1-2020 螺纹设计规范)
(注:因文献数据库访问限制,具体链接需通过ISO/ASME官网或学术平台获取)
螺纹斜面是指通过螺旋结构将斜面变形应用在圆柱体上的机械设计,其核心原理与斜面特性密切相关。以下是详细解释:
螺纹斜面是将直角三角形的斜边绕圆柱体表面螺旋上升形成的结构。展开后,螺纹的几何形状等同于一个倾斜的平面(、)。例如螺丝钉的螺纹密度越高,相当于斜面长度越长(、)。
省力原理
斜面公式为:
$$
F = frac{G cdot h}{L}
$$
其中,( h )为斜面高度,( L )为斜面长度。螺纹密度越高(即斜面长度( L )越大),拧动时所需力( F )越小(、)。
自锁现象
当螺纹导程角小于摩擦角时,螺纹联接能自动锁定,防止松动()。
以螺丝钉为例:乙螺丝螺纹更密(斜面更长),相比丙螺丝更省力(、)。类似应用还包括螺旋楼梯、瓶盖螺纹等。
总结来说,螺纹斜面是斜面原理在三维空间中的延伸应用,通过调整螺纹密度和导程角,可灵活控制机械效率与自锁性能。
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