松开螺丝钉的力
当松开螺丝钉时,情况正好与拧紧螺丝钉的情况相反,相当于把重量为W的物体用力F′推下斜坡。此时,因为摩擦力f′和作用方向与斜面平行的分力T′的作用方向与松开螺丝钉时的情况相反,所以松开螺丝钉的力可以用如下算式进行表示。
另外,在这个等式中,如果摩擦角比斜面的倾斜角还小,那么螺丝钉就会自然松开。
旋转螺丝钉的力的力矩
接下来我们分析在某一点的周围旋转螺丝钉时所产生的作用力。用长度为L的扳手旋转直径为d的螺丝钉时所用的力的力矩是M,不锈钢螺丝,如果用F来表示施加在扳手上的力F,那么M则可以用如下算式表示。
M=FL
另外如果把这时螺丝钉圆周切线方向上的作用力看做F,那么如下算式成立。顺便说明一点,此时螺丝钉的直径指的是螺丝钉的有效直径d2,螺丝钉的圆周指的是螺丝钉有效直径的圆周。
利用这个关系式,只要在规格表上读取到螺丝钉的有效直径和螺距等信息,就能够求出要想拧紧螺丝钉需要在扳手上施加多大的力。只是,因为在这个关系式中有一个非常难以测定的数值项,也就是摩擦系数这一项,所以在实际使用时经常采用下面这个简化的算式。
旋转螺丝钉的力的力矩
例1 在长度为180mm的扳手上施加120N的力来旋转公称直径为10mm的螺丝钉时,请求出拧紧螺丝钉的力的大小。
答 把上面的算式进行如下的变形并代入数值后可得
根据上述结果可知,当施加到扳手上的力是120N时,实际上拧紧螺丝钉的力就能达到10800N,翻了10800÷120=90倍。
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