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(4)螺距:
螺紋上任一點到相鄰牙對應點之距離,以P表示之。
(5)導程:
螺桿旋轉一圈螺帽所移動之距離,以L表示之。
(6)螺紋角:
為相鄰之兩螺紋牙面夾角。
(7)導程角:
為節徑上,螺旋線的切線與軸之垂直線夾角。
(8)螺旋角:
為節徑上,螺旋線的切線與軸線所夾之角度。
(9)牙頂:
螺紋之最頂部。
(10)牙底:
螺紋之最底部。
(11)螺紋深度:
牙頂 到 牙底 間之垂直距離。
2.螺紋之功用:
(1) 鎖緊機件 。
(2) 傳達運動或動力 。
(3) 調整機件距離 。
(4) 測量 。
2-3 螺紋的種類
1.依照螺紋的旋向可分為:
(1)右螺紋:
以軸的方向觀察,為 順時針方向旋轉 或前進,以RH或R表示之,通常可省略。
(2)左螺紋:
以軸的方向觀察,為 逆時針方向旋轉 或前進,以LH或L表示之。
2.依照其螺紋線數不同可分為:
(1)單線螺紋:
圓柱上只有一條螺旋線,從端面觀察只有 一個 進牙口,其導程(L)等於螺距(P),即 L=P 。
(2)複線螺紋:
圓柱上有多個螺旋線,從端面觀察可看到 兩個以上 的進牙口,其導程等於n螺距,n為螺紋線數。
即 L=nP 。
3.依螺紋於機件之外側或內側可分為:
(1)外螺紋:
於機件外側之螺紋。
(2)內螺紋:
於機件內側之螺紋。
4.依螺紋用途性質之不同可分為:
(1)連接用螺紋,較常用的有:
a.尖V形螺紋:
使用於 永久接合 及機件之精密 調整 ,螺紋角為
60 。
b.圓螺紋:
使用於電燈泡接頭或橡皮管接頭。
c.韋氏螺紋:
為 英國 國家標準螺紋,螺紋角為 55 。
(2)傳達動力用螺紋,較常用的有:
a.方螺紋:
可傳達較大之 動力 ,僅次於滾珠螺紋。
螺紋磨損後 不易補救 。
b.梯形螺紋:
又稱為 愛克姆螺紋 ,分為公制 30 梯形螺紋與英制
29 梯形螺紋。
效率較方螺紋低,適用於中、低動力傳送。
c.鋸齒螺紋:
又稱 斜方螺紋 ,只能 單方向 之傳達動力,螺紋角為
45 。
d.滾珠螺紋:
為傳達動力最好的一種螺紋,且適用於 高速 又需 精密
之傳動。
T.P.F
T.P.I
(3)管用螺紋:
為 防止洩漏 用之螺紋,可分為 直管 與 錐管 兩種,
錐管之錐度比為 或 。
2-4 公制螺紋與英制螺紋
1.一般螺紋可分為公制螺紋與英制螺紋,其規格表示法如下:
(1)公制螺紋表示法:
螺紋旋向-螺紋線數-公稱尺度×
螺距-螺紋公差等級。
例如:
L-2N-M20×
2-5H6H/5g6g
(2)英制螺紋表示法:
公稱尺度-螺紋等級-內、外螺紋-螺紋線數-螺紋旋向。
-13UNC-2A-LH
2-5 機械利益與機械效率
1.輸出力(W)對輸入之作用力(F)之比值,稱為 機械利益 或稱力比,以 M
表示。
機械利益(M)=
M>1 時,省力,費時。
M=1 時,不省力也不費時,可改變施力方向。
M<1 時,費力,省時。
2.機械因 摩擦 或 能量 之損失,導致輸出功(Wo) 小於 輸入功(Wi),其比值稱 機械效率 ,以 表示。
理想狀態時其值 =1 。
機械效率()=
3.有數個機械組合使用時,則機械利益與機械效率分別為:
圖(3)
機械利益(M)=M1×
M2×
M3×
……
機械效率()=1×
2×
3×
2-6 螺紋運用
1.螺紋起重機,如圖(3)所示,K:
轉動手柄,
R:
手柄長,F:
作用力,L:
螺旋導程,
W:
物重。
(1)若不計摩擦損失,則F×
2R=W×
L
∴M=
(2)若考慮摩擦損失,則
M==(1-X%)=
2.差動與複式螺旋:
(1)差動螺旋:
在螺桿上的兩螺紋, 導程 不同, 螺旋方向 相同,其移動距離為 ,產生微小移動距離,機械利益 大 。
(2)複式螺旋:
在螺桿上的兩螺紋, 螺旋方向 相反, 導程 相同或不等,其移動距離為 ,應用於快速移動之機構。
自我練習 題前加註「※」表示有難題解析
※(C)1.一螺旋起重機,其螺旋之導程為2mm,若加於手柄之力為50N,且手柄作用之力臂為25cm,摩擦損失為30%,則螺旋起重機可承受最大負載約為多少N?
(A)8230 (B)8520 (C)8750 (D)9230。
(D)2.下列何種螺紋之螺紋角為55度?
(A)國際公制標準螺紋 (B)梯形螺紋 (C)統一螺紋 (D)惠氏(韋氏)螺紋。
※(C)3.如圖
(1)所示,用一螺旋起重機舉500N重之物件,螺旋之導程為1cm,假設不計摩擦力,則舉起該物件,應出之力為 (A)16.7 (B)19.7 (C)2.65 (D)5 N。
※(B)4.螺旋起重機,手柄半徑為R,螺紋導程為L,設摩擦不計,則其機械利益約為 (A) (B) (C) (D)。
※(D)5.如圖
(2)所示之複式螺旋,導程L1=8mm為
右旋螺紋,L2=6mm為左旋螺紋,若此複
式螺旋迴轉一周,則螺帽移動多少mm?
(A)4 (B)2 (C)6 (D)14。
※(A)6.-14UNC的UNC表示 (A)粗牙 (B)細牙 (C)特細牙 (D)特粗牙。
※(D)7.一般工廠內的虎鉗,其導螺桿為 (A)愛克姆螺紋 (B)梯形螺紋 (C)圓螺紋 (D)方螺紋。
※(B)8.一機器將重量50kg之物體升高30m時,需作功2000kg.m,則其機械效率為 (A)70 (B)75 (C)80 (D)85 %。
※(D)9.三線螺紋每轉一周可前進6mm,則螺距為多少mm?
(A)8 (B)6 (C)4 (D)2 mm。
※(D)10.下列何者之主要功能不是用來傳達動力的?
(A)方形 (B)梯形 (C)鋸齒形 (D)管用 螺紋。
(C)11.下列何者螺紋之螺紋角不是60度?
(A)美國標準螺紋 (B)統一標準螺紋 (C)惠氏螺紋 (D)尖V形螺紋。
(D)12.下列何種螺紋不適宜傳達動力?
(A)鋸齒形螺紋 (B)方螺紋 (C)愛克姆螺紋 (D)惠氏螺紋。
(D)13.下列敘述何者為非?
(A)為了得到機件精密調節效果,大多使用低效率的V形螺紋 (B)圓螺紋適用於燈泡、橡皮管等之連接 (C)傳達動力或輸送動力以方螺紋最佳 (D)螺紋是槓桿原理應用。
(C)14.下列敘述何者錯誤?
(A)差動螺旋:
二部螺旋,旋向相同,導程不同 (B)複式螺旋:
二部螺旋,旋向不同,導程相同與否不拘 (C)差動螺旋:
每轉一周,所移動之軸向距離為二螺旋導程之積 (D)複式螺旋:
每轉一周,所移動之軸向距離為二螺旋導程之和。
(B)15.下列螺紋中,哪一種螺紋傳遞動力的效率較高?
(A)V形螺紋 (B)方形螺紋 (C)圓形螺紋 (D)梯形螺紋。
(A)16.中華民國國家標準之三角螺紋,其螺紋角為 (A)60 (B)55 (C)29
(D)30。
(B)17.以螺桿傳動時,如需摩擦阻力較少,且可傳達較大的動力,宜選用 (A)三角 (B)方形 (C)鋸齒 (D)圓形 螺紋。
(C)18.功之原理(principleofwork)係指其機械效率為 (A)大於1 (B)小於1 (C)等於1 (D)等於0。
(B)19.在—14UNF—2B—LH的標註中,其中“2B”的意義為 (A)雙線螺紋 (B)內螺紋二級配合 (C)外螺紋二級配合 (D)節距為吋。
(A)20.複式螺旋中,其二螺紋之 (A)方向相反,導程不限定 (B)導程相同,方向不限定 (C)方向相同,導程不限定 (D)導程相同,方向相同。
解析:
1.已知L=2πmm=0.2πcm,F=50N,R=25cm,η=30%
由公式(1-η)代入
(1-30%) W=8750N
3. 5001=2π30F F=2.65(N)
4.W入=W出 ∴F2πR=WL
5.8+6=14(mm)
6.UNC:
統一標準螺紋粗牙。
UNF:
統一標準螺紋細牙。
UNEF:
統一標準螺紋極細牙。
7.虎鉗內之螺桿係為方螺紋。
8.η=100%=75%
9.L=nP 6=3P P=2(mm)
10.管用螺紋係用來連接機件,防止洩漏用。
歷屆試題觀摩
(C)1.有一螺旋千斤頂,其螺桿為雙螺紋,螺距為10mm,手柄作用之力臂為200mm,已知此千斤頂之機械利益為12,則其機械效率為多少%?
(A)40 (B)50 (C)60 (D)75。
(B)2.差動螺旋較適合使用於下列何種情況?
(A)須快速傳動 (B)須微調處 (C)須大機械效率處 (D)須小機械效率處。
(D)3.關於標註為「L-2NM16×
1-6g5g」的螺紋,下列敘述何者正確?
(A)16表示螺紋大徑16吋 (B)L表示大螺紋 (C)1表示螺紋紋數為1 (D)6g5g表示外螺紋節徑與外徑的公差等級。
(D)4.如下圖,若W為抵抗力(輸出力,且為重力場方向),F為作用力(輸入力),則有關螺旋的機械利益與下列哪一圖類似?
(A)(B)(C)(D)。
(A)5.若一螺旋線的導程為L,圓柱直徑為d,導程角為θ,螺旋角為β,則下列何者正確?
(A)L=πdtanθ (B)tanβ= (C)θ+β=π (D)d=。
(B)6.在一般有接觸摩擦之情形,下列哪一種螺紋傳遞動力之效率為最高?
(A)V形螺紋 (B)方形螺紋 (C)圓螺紋 (D)梯形螺紋。
(C)7.使用螺旋起重機,舉起1570N重之物體,起重機手柄半徑為25cm,螺旋為雙線螺紋,螺距為2cm,假設不計摩擦損失,則舉起該物體應施力之大小約為多少N?
(A)10 (B)20 (C)40 (D)80。
(D)8.對於螺紋的敘述,下列何者正確?
(A)螺紋之螺旋角愈大導程愈大 (B)螺紋屬於槓桿放大的應用 (C)三線螺紋常用於快拆的場合,從軸端觀察螺旋線彼此相距180 (D)左螺紋多用於迴轉中防鬆以促進操作安全。
(B)9.一差動螺旋其把手之螺桿為螺距5mm之右手螺紋,若操作者站立於手柄端順時針方向旋轉一圈,可使差動螺旋之滑塊前進2mm,則其滑塊端螺桿之規格,下列何者正確?
(A)左手螺旋螺距3mm (B)右手螺旋螺距3mm (C)左手螺旋螺距7mm (D)右手螺旋螺距7mm。
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