机件原理I第2章教师手册doc.doc

第2章 螺　旋 一　相關知識補充 2－1　螺旋的原理 螺旋為斜面原理之應用，一剛性平面若與水平成某一角度，即成為斜面，機件之表面若成斜面，則可稱其為楔，可視為簡單之機械構件，能施以功，以產生運動。 圖2－1　　 　　　圖2－2 1. 如圖2－1所示，由楔水平推動使垂直從動件S上升 上升距離＝＝tanθ 2. 如圖2－2所示，若K固定，當楔向左推x位移時，從動件S上升距離為兩者之和。 上升距離＝＝x tanα＋x tanβ 【範例】如圖2－2所示，α＝20°，β＝25°，將楔形塊向左移動x＝10mm，則從動件S上升距離為何？（註：tan20°＝0.364，tan25°＝0.466） 答：上升距離＝10tan20°＋10tan25° ＝10×0.364＋10×0.466 ＝8.3（mm） 3. 如圖2－3所示，(ABC與(AB1C1旋繞圓柱體上時會形成導程角為α1與α2的兩種螺旋線。當(ABC斜面上的一點P受到水平方向F1的作用力時（旋轉螺絲時的力量），在垂直方向會產生W1的軸向力，此為楔力，即鎖緊螺絲的力量。同樣在(AB1C1斜面上的一點Q，也受到與F1相等的水平力F2作用時，則在垂直方向會產生比W1還要大的力W2。所以，以相同的力鎖緊螺絲時，導程角小的（α2）螺絲鎖得比較緊而且不易鬆脫。 2－3　螺紋的種類 1. 尖V形螺紋：其牙頂及牙底會產生應力集中現象，使該處之強度降低，且實際上用刀具切削螺紋時，刀具之尖端甚難維持尖銳，亦會自動形成圓角或一小段之平面，故不常採用。 2. 美國標準螺紋：其牙頂及牙底各減少高度之，將其製成兩個小平面，如此可減少應力集中現象，增加其強度。 3. 國際公制標準螺紋：粗牙螺紋僅標註符號及直徑，如M8；細牙螺紋因有數種不同螺距，故尚需加註螺距，如M8×1。 4. 韋氏螺紋：其牙頂及牙底製成圓弧形，強度較優，但為了統一規範起見，現今已漸漸由國際公制標準螺紋取代。 5. 圓螺紋：用在粗糙之工作上，可在模內鑄造而成，如為薄金屬板可用滾軋而成，常用於電燈泡頭上之螺紋或玻璃瓶蓋處之螺紋。 6. 滾珠螺紋：在公螺紋溝槽與母螺紋溝槽的螺旋狀空間內置入排列的鋼珠，而由螺帽端出來的鋼珠，則通過管內再回到螺帽槽內，如此循環不已。 二　隨 堂 練 習 2－1　螺旋的原理 （　C　）1.螺旋是何種原理之應用？　(A)槓桿　(B)齒輪　(C)斜面　(D)彈簧。 （　A　）2.螺旋導程為L，直徑為D，α，螺旋角為β，則下列何者敘述正確？　πDtanα　tanβ＝　α＋β ＝π　。 2－2　螺旋各部分名稱 （　D　）3. 以下何者非為螺紋主要功能？　(A)鎖緊機件　(B)傳遞動力　(C)調節位置　(D)減少摩擦。 （　B　）4. 螺旋線與螺旋軸心線之夾角稱為　(A)導程角　(B)螺旋角　(C)牙角　(D)螺紋角。 2－3　螺紋的種類 （　B　）5. 愛克姆螺紋之螺牙形狀為　(A)V形　(B)梯形　(C)方形　(D)圓形。 （　C　）6. 一根雙線螺紋之螺距為P，則其導程L及螺紋線端相隔度數Q分別為　(A)L＝2P，Q＝120°　(B)L＝，Q＝120°　(C)L＝2P，Q＝180°　(D)L＝，Q＝180°。 （　C　）7. 下列螺紋中，何者具有較高的傳動精度、速度及效率？　(A)V形螺紋　(B)梯形螺紋　(C)滾珠螺紋　(D)圓螺紋。 2－4　公制螺紋與英制螺紋 （　C　）8. 對於螺紋標註符號為L－2N－M8×1－1時，則下列何者敘述錯誤？　(A)左螺紋　(B)雙線螺紋　(C)配合等級最鬆　(D)螺紋大徑為8mm。 （　A　）9. 螺紋M12是表示　(A)公制粗螺紋　(B)公制細螺紋　(C)英制螺紋　(D)統一螺紋。解析：粗螺紋一般皆不標註其螺距。 （　C　）10. 一公制螺栓其螺紋標註為L 2N M18×2－1，若螺栓上某點沿螺紋旋轉一周，則在螺栓軸線方向移動多少mm？　(A)1　(B)2　(C)4　(D)18。解析：由題中知，雙線螺紋，螺距P＝2mm　　　故導程L＝2P＝2×2＝4（mm） 2－5　機械利益與機械效率 （　D　）11. 斜面的夾角為30°，若以水平方向施力，則機械利益為　(A)2　 (B)　(C)　(D)。解析：M＝＝＝ （　D　）12. 下列關於機械利益與機械效率的敘述，何者正確？　(A)機械利益小，則機械效率低　(B)機械利益大，則機械效率低　(C)二者互為倒數　(D)二者並無關聯。 （　A　）13. 機構的機械利益高者代表此機構　(A)省力　(B)省時　(C)費力　(D)省能源。 （　C　）14. 機構發生自鎖的現象是由於　(A)驅動力太小　(B)生產阻力太小　(C)機械效率為負值　(D)摩擦力太小。 2－6　螺紋運用 （