螺栓的自锁性能是螺纹应用中比较重要的一个特性。螺纹根据平面形状可分为矩形（a）、三角形（b）、梯形（c）及锯齿形（d），如下图。
将一与水平面倾斜角为λ的直线绕在圆柱体上，即可形成一条螺旋线。那么将上图中的相应平面形状沿着螺旋线移动，并保持平面形状始终通过圆柱轴线的平面内，就能形成各种常用螺纹。如下图所示。
现以实例计算的方法分析其中的常用螺纹，分析其自锁性能，即摩擦力的大小。
首先引入概念，因为摩擦力与正接触面正压力成正比，所以两接触面摩擦力的大小与接触面的几何形状有关，如平面、斜面及圆柱面等。为了简化计算，统一公式引入了当量摩擦因数和当量摩擦角。
相应的螺纹计算中也引入下列概念：
当量摩擦因数fv和当量摩擦角ρ'
二者关系如下：
fv=tanρ'=f/cosβ，故ρ'=arctan（f/cosβ）其中β为牙侧角，β=α/2，α为牙型角，f为摩擦系数，其中钢与钢摩擦系数f=0.1。
螺纹升角λ=arctan(np/πd2)，其中n为螺纹线数，p为螺距，d2为螺纹中径。
因为螺杆上的螺纹可以设想成由一斜面绕在圆柱体上形成的。所以螺母与螺杆之间的相互作用，可以简化为滑块沿斜面滑动的关系。根据受力分析可得，当螺纹升角λ小于等于当量摩擦角ρ'时可自锁。
选择粗牙螺纹M16与细牙螺纹M16X1进行计算分析。
解：查手册可知M16的螺距p=2，中径d2=14.701，三角螺纹的牙型角为60度，故β=30度。细牙螺纹M16X1的螺距p=1。
确定粗牙螺纹M16螺纹升角λ=arctan(np/πd2)=arctan(2/πx14.701)=2.48度
确定细牙螺纹M16x1螺纹升角λ=arctan(np/πd2)=arctan(1/πx14.701)=1.24度
因当量摩擦角ρ'只与摩擦系数有关，故
当量摩擦角ρ'=arctan(f/cosβ)=arctan(0.1/cos30)=6.59度
依据上述计算结果可得：
细牙螺纹M16x1螺纹升角λ<粗牙螺纹M16螺纹升角λ<当量摩擦角ρ'。
因此，粗牙螺纹M16与细牙螺纹M16x1者能自锁。通过对比可知细牙螺纹的自锁性能更好。
大家可以自行分析下其他螺纹的自锁性能，计算细路相同。
以上就是今天文章的内容，。个人水平有限，如有什么不妥之处，还请各位批评指正。此号会不定期的分享个人经验，有想跟着一起学习交流的可以关注下，防止迷路。
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