力学中锁现象应
摘 锁现象力学中特殊现象生活工业生产中应广泛文力学锁现象定义产生原生活工程中实际应进行总结研究解锁现象产生机理生活中常见锁现象实质明确锁现象高技术机械基础利锁原理设计机巧机械锁现象利弊破坏锁条件解需锁利锁原理设计机械够解决实际问题通力学锁现象研究应分析深入解力学中锁现象锁现象更广泛应实际理基础
关键词 锁现象 锁条件 锁应
1 引言
力学物理学分支记述研究类然现象生产活动中认识应物体机械规律历史国古代春秋时期墨翟弟子著作墨(公元前4~公元前3世纪) 中涉力概念杠杆衡重心浮力强度刚度叙述东汉尚书纬·考灵曜衡等古籍中零星力学知识记载宋代李诫营造法式中指出梁截面高宽32沈括梦溪笔谈记载频率12琴弦振固体弹性波空腔效应等力学知识出作者谓造诣高深方面：秦代李冰父子四川岷江领导民建造惠世界级水利工程江堰约建591~599年赵州桥跨度374米采拱券高7米浅拱1056年建成山西应县木塔采筒式结构种斗拱900年受次震考验汉代张衡创造复杂精密浑天仪动仪三国时马钧创造指南车离心抛石机中出中国先力学认识深刻力学运充满令敬佩智慧
代现代力学着研究容深入研究领域扩逐渐形成分支年出现跨分支跨学科综合研究趋势周培源言：力学独物理学中占极重位天文学种工程学皆极贡献天文学中天体力学解释行星围绕太阳运动学问种根力学定律计算理结果天文测量甚吻合种工程学力学关系深浅已然力学发展迅速力学基础未变利力学基础知识进行创新发明特点
力学中类现象称锁现象利锁现象力学原理开发出种样机械工具广泛应工农业生产中日常生活中利原理现象处见
2 锁现象研究
21摩擦力基础知识
摩擦物体相互接触作力时产生摩擦力动力关般条件摩擦满足古典摩擦定律：1法载荷较时摩擦力法压力呈非线性关系法载荷愈摩擦力增加愈快2定屈服点材料(金属)摩擦阻力接触面积关粘弹性材料摩擦力接触面积关3精确测量摩擦力速度关金属金属摩擦力速度变化4粘弹性材料静摩擦数动摩擦数 中静摩擦力垂直力例系数静摩擦力
22锁现象定义
物体受静摩擦力作静止外力试图物体运动时外力越物体挤压越紧越容易运动静摩擦力保护力越强种现象锁（定）现象
图（221）斜面锁示意图
简单锁情况斜面锁先简单例子图(221)
三角斜坡底脚θ斜坡面静止方木块重力G重力G斜面方分力F2垂直斜面方分力F1斜坡方木块摩擦系数μ满足
（21）
推
（22）
出木块质量木块保持静止甚加重力相方力木块力木块保持静止
23锁现象产生原
（221）式发现锁现象产生摩擦系数角度θ关引进摩擦角概念
图（221）斜面锁原示意图
假设例中斜坡底脚θ变法反作力N摩擦力F合力R称支持面物体全反力全反力法线夹角α
摩擦力F达值Fmax时夹角α达值ββ称摩擦角
(23)
式表明：摩擦角β正切等静摩擦数μ
：
（24）
关系推β等底脚θ
静摩擦力超值全约束力作线超出摩擦角外全约束反力必摩擦角进知果作物体动力合力Q作线摩擦角力样总全反力R衡物体保持静止反果动力合力Q作线摩擦角外力物体保持衡出现锁现象实质原锁条件满足时保持物体静止力会外力增例增摩擦数定时锁发生摩擦角关力关
24种简单锁现象
241水面锁现象
图（241a）重力G物体放置粗糙水面适水外力（F1）推时总动起竖直力推（F2）显然会动F2方旋转角度（F3）算力定会运动力方竖直方夹角超某角度值时（F4）适力推动角度力推动施力水分力增时正压力例增前者引起物体运动趋势者提供静摩擦条件保障物体支持面间粗糙旦存相运动趋势会受静摩擦力作设静摩擦数μ静摩擦力图（241b）中水面物体作力（支持力静摩擦力矢量）竖直方夹角α满足α称摩擦角支持力FN变α保持变仅摩擦数决定
图（241a）水面木块受力示意图
Ｆ1
Ｆ4
Ｆ2
Ｆ3
Ｆ
Ｆx
Ｆy
f
ＦN
Ｆ′
α
θ
图（241b）木块锁条件分析示意图
现讨发生锁条件设斜推力F作物体方竖直方成θ时果满足力推动物体重力mg影响关紧物体发生锁条件果条件满足物体受动力阻力物体会运动
242竖直面锁现象
图（242）紧竖直墙壁物体适外力作保持静止外力重力忽略斜力斜力发生锁条件水面情况相改竖直墙壁夹角示界角α0表达
图（242）竖直面物体锁示意图
α
α
F2
F1
水面情况保证物体静止力条件斜力维持物体衡时定满足锁条件斜力物体衡定首先满足锁条件发生生产生活中更发生竖直方锁现象
243 斜面锁现象
图（243）斜面物体没外力影响适合外力作时保持静止锁条件23节讨知锁条件动力合力Q斜面垂直方夹角满足介水面竖直面间种情况没质做分析
R
图（243）斜面锁示意图
N
25达锁途径
251通控制角度达锁
机械设计中常面力学原理图(251a)连杆AB滑块m 面间夹角θ某值连杆AB滑块施加作力滑
B
F
A
θ
m
图（251a）连杆结构示意图
F
mg
图（251b）滑块受力示意图
动连杆AB滑块施加作力越滑块越稳定工程力学称锁现象滑块锁讨θ应满足什条件
设滑块面间动摩擦数μ滑块m受力分析图(251b)示力F分水竖直两方分解根衡条件竖直方
（25）
水方 （26）
两式 （27）
力Fμmg忽略式变
（28）
θ应满足条件 （29）
分析知道通控制角度推力摩擦力方分力总静摩擦力达锁目
252通控制摩擦数达锁
A
B
C
D
E
门安装种暗锁种暗锁外壳A骨架B弹簧C(劲度系数k)锁舌D(倾斜角θ45°)锁槽E连杆锁头等部件组成图(252a)示
图（252b）暗锁状态
拉门方
图（252a）暗锁示图
设锁舌D外壳A锁槽E间摩擦数均μ受静摩擦力( N正压力)时锁门外出加力时门关(种现象称锁)刻暗锁处状态图(252b)示P锁舌D锁槽E间接触点弹簧压缩缩短x正压力暗锁然满足锁条件
图（252c）受力分析图
受力分析图(252c)示力衡条件知
（210）
（211）
（212）
（213）
(210)~(213)式正压力
N趋∞
摩擦数物体粗糙程度反映条件相情况μ(静摩擦数)越物体受静摩擦力越物体越容易拉动果μ达定程度力摩擦力方合力总静摩擦力时物体达锁
253通控制弹力达锁
图(253a)示两根短杆组成锁定起重吊钩放入吊桶罐口张开定夹角压紧罐壁钢绳匀速提起时两杆罐壁越压越紧罐短杆承受力足够重物提升起罐越重短杆提供压力越称锁定机构
图（253a）起重吊钩示意图
罐质量m短杆竖直方夹角θ60°求吊起该重物时短杆罐壁压力(短杆质量计)O点受力分析图(253b)示两根短杆弹力F(杆)合力绳子拉力()等反
（214）
图（253c）力F分解
图（253b）O点受力分析
短杆罐壁作力F进行分解图(253c)示杆罐壁压力
(215)
(214)(215)两式
助巧妙机械装置达锁模型原理锁机构两边罐接触产生弹力摩擦力托起罐罐越重杆提供压力越种机械装置锁应日常生活中较普遍
3锁现象应
锁现象力学中应极广泛生活生产中处见
31登高脚扣
实际生活工作中时需登高电业工攀爬电线杆登高杆说困难巧妙运锁原理发明高脚扣发明方便工作生活
般脚扣机械强度较金属材制作承受体重量脚扣弯成略半圆形弯扣确保扣住电线杆保证足够接触面侧面附摩擦数较材料扣端安装脚踏板时弯扣卡住电杆侧着力踩时形成两侧里挤压接触面产生摩擦力踩力越压力越满足锁条件会杆滑需两脚交抬爬电线杆
图（31）登高脚扣示意图
3．2劈
具构成尖锐角度两面形状坚硬物体称楔尖劈属斜面类简单机械两成尖锐角度面称劈面劈尖端称劈刃宽端称劈背
国周口店北京猿遗址处发现两面石器尖劈原始形式距约40～50万年新石器时代石斧石矛商周时代青铜器兵器等说明尖劈类早发明广泛种简单工具
尖劈卡紧物件果尖劈锐角足够嵌入木头缝墙缝里摩擦力作尖劈静止木头缝中墙缝里称摩擦锁木器家具中常横接处入木楔应尖劈摩擦锁原理
图（321）劈
尖劈摩擦锁力学分析
假设楔子两面称受压力均F分析面楔子顶角2α压力F分解图（322）力F力N夹角楔子顶角半α
（321）
（322）
摩擦力M分解图(323)
力O力M夹角α
图（323）力M分解
图（322）力F分解
（323）
（324）
化简
楔子满足时锁
33螺旋千斤顶
螺旋千斤顶称机械式千斤顶力通螺旋副传动螺杆螺母套筒作顶举件普通螺旋千斤顶螺纹锁作支持重物构造简单推动手柄丝杆螺纹着底座螺纹槽慢慢旋进顶起重物顶起重物重物丝杆保持状态停位置动降达锁状态
螺旋千斤顶工作时螺旋成绕圆柱体斜面展开斜面倾角θ螺纹升角θ丝杆相位斜面物体千斤顶支撑重物加载丝杆轴载重载重相放斜面重G物体丝杆螺纹重物重压会动旋相物体会斜面动滑物体斜面锁保证螺纹升角θ等丝杆底座螺纹槽间摩擦角锁
螺纹升角满足丝杆材料底座材料间锁条件材料强度允许范围种物体举起名副实力举千金
34矩形螺纹副
螺纹副螺母广泛存生活中机械少螺母存锁螺母更工作接分析螺母锁条件设螺母矩形便分析假定作螺母轴载荷F集中作中径圆点螺母加水力Ft 螺母克服载荷F作转动种转动成滑块 水力Ft 推动螺杆螺纹斜面等速旋转滑动螺纹中径展开相滑块斜面等速滑动斜面倾角λ称螺纹升角作螺母力外载荷F水力Ft螺杆斜面法反力N摩擦力
F
Fm
N
R
Ft
图（342）螺母受力示意
（μ摩擦系数）法反力N摩擦力Fm合力R称螺杆螺母总反力RN夹角摩擦角ρ表示螺母受力图（342）
图（341）矩形螺纹副剖面图
关系知 （341）
外载荷F总反力R夹角 显然作螺母三力FFtR衡构成力封闭三角形图(343）示
（342） Ft相旋转螺母时必须螺纹中径d2 处施加圆周力螺纹轴心线力矩旋转螺母（拧紧螺母）需克服螺纹副中阻力矩
（343）
等速松退转动时相滑块载荷F作斜面等速滑时滑块摩擦力Fm 总反力R力F夹角力封闭三角形（ 图344）知
（344）
图（344）角时
图（343）角时
见λ<ρFt负值表明滑块斜面滑必须螺母施加拧紧方相反力矩否轴载荷F滑块（相螺母）会作行滑（松退）螺纹副锁条件样螺纹紧固机器零件处锁状态时受压力然会移动螺纹机械少螺母没螺母会现代机械会工业革命美国纽约时报周刊1999年4月18日佳选特刊中螺母列千年重发明
3．5铁路路基
常常工卡车卸沙石总呈锥形锥面面夹角总成常值沙堆高度超某极限（者锥角）时沙石会滚直次衡极限角度沙堆摩擦角着密切联系理情况时沙堆会处衡静止状态
图（35）沙堆角度示意
铁路建设中路基斜坡面夹角设计摩擦角着密切关系火车行车安全铁轨路基必须坚实决路基塌陷摩擦锁里便应理想情况路基中沙石摩擦锁路基作合力整路基保持衡变形塌陷
36 斜坡车辆停放
车辆停放斜坡实际车轮斜坡磨擦锁现象[10]车轮斜坡间滚动磨擦系数μ车轮半径R 值较磨擦角车辆般停放较倾角斜面
斜面倾角θ较（)时车斜面滑防止滑常车轮方垫石块石块垫入增滚动磨擦系数增滚动磨擦角斜坡倾角等增磨擦角 满足车辆滑否车辆继续滑动
37 油井单弯螺杆动力钻具锁现象消
油井单弯螺杆动力钻具造斜时发生钻头加钻压现象通理分析认扶正器锁造成谓扶正器锁扶正器相缘时接触井壁加钻石完全摩阻抵消扶正器井眼否会发生锁取决扶正器母线井眼轴线夹角否锁角锁角取决井眼直径扶正器直径长度根分析缩短扶正器长度扶正器外径球状斜角体渡结果克服锁消钻头加钻压现象油井利完成
4结
锁现象力学中特殊现象生活工业生产中应广泛文力学锁现象定义产生原生活工程中实际应进行总结研究出结：
1锁现象十分普遍理浅显高技术机械基础利锁原理设计机巧机械解决巨问题更服务生活
2锁现象利弊善发现否锁问题破坏锁条件解需锁
3利锁原理设计机械满足设计求解决实际问题锁机械具实性
通力学锁现象研究应分析深入解锁现象产生机理生活中常见锁现象实质明白锁产生条件避免发生锁方法锁现象更广泛应实际理基础
参考文献
[1] 漆安慎杜婵英编著 力学（第二版）[M] 北京：高等教育出版社2008：121
[2] 周培源理力学[M]北京民教育出版社1952：613
[3] 田范宗[日]摩擦[M]北京科学出版社19787885
[4] 李俊峰理力学[M] 北京 清华学出版社 20017895
[5] 贾书惠李万琼理力学[M] 北京 高等教育出版社2002134153
[6] 范钦珊 理力学[M] 北京 高等教育出版社 20006783
[7] 沈养中 工程力学[M] 北京 高等教育出版社 2003 215253
[8] 蒋编著 工程力学基础[M] 北京 高等教育出版社2003168183
[9] 朱欣摩擦锁现象物理教学讨第22卷总第228期2008年第9期
[10] 哈尔滨工业学理力学教研组编 理力学 第六版 北京 高等教育出版社 2002234251
[11] 孙恒陈作模葛文杰机械原理(第七版)[M]北京高等教育出版社2009210243
[12] 王奕 摩擦角螺旋千斤顶[J ] 技术物理教学 2004 (2)
[13] Mechanics (3rd Edition) Addison Wesley 3 edition (January 1 1971)
[14] E NelsonCharles Best William McLeanMerle PotterSchaum＇s Outline of Engineering Mechanics Statics Publisher McGrawHill 6 edition (July 16 2007)
[15] 王建军张绍槐狄勤丰塞1井单弯螺杆动力钻具锁现象分析[J]石油钻采工艺2009年第2期
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摘 锁现象力学中特殊现象生活工业生产中应广泛文力学锁现象定义产生原生活工程中实际应进行总结研究解锁现象产生机理生活中常见锁现象实质明确锁现象高技术机械基础利锁原理设计机巧机械锁现象利弊破坏锁条件解需锁利锁原理设计机械够解决实际问题通力学锁现象研究应分析深入解力学中锁现象锁现象更广泛应实际理基础
关键词 锁现象 锁条件 锁应
1 引言
力学物理学分支记述研究类然现象生产活动中认识应物体机械规律历史国古代春秋时期墨翟弟子著作墨(公元前4~公元前3世纪) 中涉力概念杠杆衡重心浮力强度刚度叙述东汉尚书纬·考灵曜衡等古籍中零星力学知识记载宋代李诫营造法式中指出梁截面高宽32沈括梦溪笔谈记载频率12琴弦振固体弹性波空腔效应等力学知识出作者谓造诣高深方面：秦代李冰父子四川岷江领导民建造惠世界级水利工程江堰约建591~599年赵州桥跨度374米采拱券高7米浅拱1056年建成山西应县木塔采筒式结构种斗拱900年受次震考验汉代张衡创造复杂精密浑天仪动仪三国时马钧创造指南车离心抛石机中出中国先力学认识深刻力学运充满令敬佩智慧
代现代力学着研究容深入研究领域扩逐渐形成分支年出现跨分支跨学科综合研究趋势周培源言：力学独物理学中占极重位天文学种工程学皆极贡献天文学中天体力学解释行星围绕太阳运动学问种根力学定律计算理结果天文测量甚吻合种工程学力学关系深浅已然力学发展迅速力学基础未变利力学基础知识进行创新发明特点
力学中类现象称锁现象利锁现象力学原理开发出种样机械工具广泛应工农业生产中日常生活中利原理现象处见
2 锁现象研究
21摩擦力基础知识
摩擦物体相互接触作力时产生摩擦力动力关般条件摩擦满足古典摩擦定律：1法载荷较时摩擦力法压力呈非线性关系法载荷愈摩擦力增加愈快2定屈服点材料(金属)摩擦阻力接触面积关粘弹性材料摩擦力接触面积关3精确测量摩擦力速度关金属金属摩擦力速度变化4粘弹性材料静摩擦数动摩擦数 中静摩擦力垂直力例系数静摩擦力
22锁现象定义
物体受静摩擦力作静止外力试图物体运动时外力越物体挤压越紧越容易运动静摩擦力保护力越强种现象锁（定）现象
图（221）斜面锁示意图
简单锁情况斜面锁先简单例子图(221)
三角斜坡底脚θ斜坡面静止方木块重力G重力G斜面方分力F2垂直斜面方分力F1斜坡方木块摩擦系数μ满足
（21）
推
（22）
出木块质量木块保持静止甚加重力相方力木块力木块保持静止
23锁现象产生原
（221）式发现锁现象产生摩擦系数角度θ关引进摩擦角概念
图（221）斜面锁原示意图
假设例中斜坡底脚θ变法反作力N摩擦力F合力R称支持面物体全反力全反力法线夹角α
摩擦力F达值Fmax时夹角α达值ββ称摩擦角
(23)
式表明：摩擦角β正切等静摩擦数μ
：
（24）
关系推β等底脚θ
静摩擦力超值全约束力作线超出摩擦角外全约束反力必摩擦角进知果作物体动力合力Q作线摩擦角力样总全反力R衡物体保持静止反果动力合力Q作线摩擦角外力物体保持衡出现锁现象实质原锁条件满足时保持物体静止力会外力增例增摩擦数定时锁发生摩擦角关力关
24种简单锁现象
241水面锁现象
图（241a）重力G物体放置粗糙水面适水外力（F1）推时总动起竖直力推（F2）显然会动F2方旋转角度（F3）算力定会运动力方竖直方夹角超某角度值时（F4）适力推动角度力推动施力水分力增时正压力例增前者引起物体运动趋势者提供静摩擦条件保障物体支持面间粗糙旦存相运动趋势会受静摩擦力作设静摩擦数μ静摩擦力图（241b）中水面物体作力（支持力静摩擦力矢量）竖直方夹角α满足α称摩擦角支持力FN变α保持变仅摩擦数决定
图（241a）水面木块受力示意图
Ｆ1
Ｆ4
Ｆ2
Ｆ3
Ｆ
Ｆx
Ｆy
f
ＦN
Ｆ′
α
θ
图（241b）木块锁条件分析示意图
现讨发生锁条件设斜推力F作物体方竖直方成θ时果满足力推动物体重力mg影响关紧物体发生锁条件果条件满足物体受动力阻力物体会运动
242竖直面锁现象
图（242）紧竖直墙壁物体适外力作保持静止外力重力忽略斜力斜力发生锁条件水面情况相改竖直墙壁夹角示界角α0表达
图（242）竖直面物体锁示意图
α
α
F2
F1
水面情况保证物体静止力条件斜力维持物体衡时定满足锁条件斜力物体衡定首先满足锁条件发生生产生活中更发生竖直方锁现象
243 斜面锁现象
图（243）斜面物体没外力影响适合外力作时保持静止锁条件23节讨知锁条件动力合力Q斜面垂直方夹角满足介水面竖直面间种情况没质做分析
R
图（243）斜面锁示意图
N
25达锁途径
251通控制角度达锁
机械设计中常面力学原理图(251a)连杆AB滑块m 面间夹角θ某值连杆AB滑块施加作力滑
B
F
A
θ
m
图（251a）连杆结构示意图
F
mg
图（251b）滑块受力示意图
动连杆AB滑块施加作力越滑块越稳定工程力学称锁现象滑块锁讨θ应满足什条件
设滑块面间动摩擦数μ滑块m受力分析图(251b)示力F分水竖直两方分解根衡条件竖直方
（25）
水方 （26）
两式 （27）
力Fμmg忽略式变
（28）
θ应满足条件 （29）
分析知道通控制角度推力摩擦力方分力总静摩擦力达锁目
252通控制摩擦数达锁
A
B
C
D
E
门安装种暗锁种暗锁外壳A骨架B弹簧C(劲度系数k)锁舌D(倾斜角θ45°)锁槽E连杆锁头等部件组成图(252a)示
图（252b）暗锁状态
拉门方
图（252a）暗锁示图
设锁舌D外壳A锁槽E间摩擦数均μ受静摩擦力( N正压力)时锁门外出加力时门关(种现象称锁)刻暗锁处状态图(252b)示P锁舌D锁槽E间接触点弹簧压缩缩短x正压力暗锁然满足锁条件
图（252c）受力分析图
受力分析图(252c)示力衡条件知
（210）
（211）
（212）
（213）
(210)~(213)式正压力
N趋∞
摩擦数物体粗糙程度反映条件相情况μ(静摩擦数)越物体受静摩擦力越物体越容易拉动果μ达定程度力摩擦力方合力总静摩擦力时物体达锁
253通控制弹力达锁
图(253a)示两根短杆组成锁定起重吊钩放入吊桶罐口张开定夹角压紧罐壁钢绳匀速提起时两杆罐壁越压越紧罐短杆承受力足够重物提升起罐越重短杆提供压力越称锁定机构
图（253a）起重吊钩示意图
罐质量m短杆竖直方夹角θ60°求吊起该重物时短杆罐壁压力(短杆质量计)O点受力分析图(253b)示两根短杆弹力F(杆)合力绳子拉力()等反
（214）
图（253c）力F分解
图（253b）O点受力分析
短杆罐壁作力F进行分解图(253c)示杆罐壁压力
(215)
(214)(215)两式
助巧妙机械装置达锁模型原理锁机构两边罐接触产生弹力摩擦力托起罐罐越重杆提供压力越种机械装置锁应日常生活中较普遍
3锁现象应
锁现象力学中应极广泛生活生产中处见
31登高脚扣
实际生活工作中时需登高电业工攀爬电线杆登高杆说困难巧妙运锁原理发明高脚扣发明方便工作生活
般脚扣机械强度较金属材制作承受体重量脚扣弯成略半圆形弯扣确保扣住电线杆保证足够接触面侧面附摩擦数较材料扣端安装脚踏板时弯扣卡住电杆侧着力踩时形成两侧里挤压接触面产生摩擦力踩力越压力越满足锁条件会杆滑需两脚交抬爬电线杆
图（31）登高脚扣示意图
3．2劈
具构成尖锐角度两面形状坚硬物体称楔尖劈属斜面类简单机械两成尖锐角度面称劈面劈尖端称劈刃宽端称劈背
国周口店北京猿遗址处发现两面石器尖劈原始形式距约40～50万年新石器时代石斧石矛商周时代青铜器兵器等说明尖劈类早发明广泛种简单工具
尖劈卡紧物件果尖劈锐角足够嵌入木头缝墙缝里摩擦力作尖劈静止木头缝中墙缝里称摩擦锁木器家具中常横接处入木楔应尖劈摩擦锁原理
图（321）劈
尖劈摩擦锁力学分析
假设楔子两面称受压力均F分析面楔子顶角2α压力F分解图（322）力F力N夹角楔子顶角半α
（321）
（322）
摩擦力M分解图(323)
力O力M夹角α
图（323）力M分解
图（322）力F分解
（323）
（324）
化简
楔子满足时锁
33螺旋千斤顶
螺旋千斤顶称机械式千斤顶力通螺旋副传动螺杆螺母套筒作顶举件普通螺旋千斤顶螺纹锁作支持重物构造简单推动手柄丝杆螺纹着底座螺纹槽慢慢旋进顶起重物顶起重物重物丝杆保持状态停位置动降达锁状态
螺旋千斤顶工作时螺旋成绕圆柱体斜面展开斜面倾角θ螺纹升角θ丝杆相位斜面物体千斤顶支撑重物加载丝杆轴载重载重相放斜面重G物体丝杆螺纹重物重压会动旋相物体会斜面动滑物体斜面锁保证螺纹升角θ等丝杆底座螺纹槽间摩擦角锁
螺纹升角满足丝杆材料底座材料间锁条件材料强度允许范围种物体举起名副实力举千金
34矩形螺纹副
螺纹副螺母广泛存生活中机械少螺母存锁螺母更工作接分析螺母锁条件设螺母矩形便分析假定作螺母轴载荷F集中作中径圆点螺母加水力Ft 螺母克服载荷F作转动种转动成滑块 水力Ft 推动螺杆螺纹斜面等速旋转滑动螺纹中径展开相滑块斜面等速滑动斜面倾角λ称螺纹升角作螺母力外载荷F水力Ft螺杆斜面法反力N摩擦力
F
Fm
N
R
Ft
图（342）螺母受力示意
（μ摩擦系数）法反力N摩擦力Fm合力R称螺杆螺母总反力RN夹角摩擦角ρ表示螺母受力图（342）
图（341）矩形螺纹副剖面图
关系知 （341）
外载荷F总反力R夹角 显然作螺母三力FFtR衡构成力封闭三角形图(343）示
（342） Ft相旋转螺母时必须螺纹中径d2 处施加圆周力螺纹轴心线力矩旋转螺母（拧紧螺母）需克服螺纹副中阻力矩
（343）
等速松退转动时相滑块载荷F作斜面等速滑时滑块摩擦力Fm 总反力R力F夹角力封闭三角形（ 图344）知
（344）
图（344）角时
图（343）角时
见λ<ρFt负值表明滑块斜面滑必须螺母施加拧紧方相反力矩否轴载荷F滑块（相螺母）会作行滑（松退）螺纹副锁条件样螺纹紧固机器零件处锁状态时受压力然会移动螺纹机械少螺母没螺母会现代机械会工业革命美国纽约时报周刊1999年4月18日佳选特刊中螺母列千年重发明
3．5铁路路基
常常工卡车卸沙石总呈锥形锥面面夹角总成常值沙堆高度超某极限（者锥角）时沙石会滚直次衡极限角度沙堆摩擦角着密切联系理情况时沙堆会处衡静止状态
图（35）沙堆角度示意
铁路建设中路基斜坡面夹角设计摩擦角着密切关系火车行车安全铁轨路基必须坚实决路基塌陷摩擦锁里便应理想情况路基中沙石摩擦锁路基作合力整路基保持衡变形塌陷
36 斜坡车辆停放
车辆停放斜坡实际车轮斜坡磨擦锁现象[10]车轮斜坡间滚动磨擦系数μ车轮半径R 值较磨擦角车辆般停放较倾角斜面
斜面倾角θ较（)时车斜面滑防止滑常车轮方垫石块石块垫入增滚动磨擦系数增滚动磨擦角斜坡倾角等增磨擦角 满足车辆滑否车辆继续滑动
37 油井单弯螺杆动力钻具锁现象消
油井单弯螺杆动力钻具造斜时发生钻头加钻压现象通理分析认扶正器锁造成谓扶正器锁扶正器相缘时接触井壁加钻石完全摩阻抵消扶正器井眼否会发生锁取决扶正器母线井眼轴线夹角否锁角锁角取决井眼直径扶正器直径长度根分析缩短扶正器长度扶正器外径球状斜角体渡结果克服锁消钻头加钻压现象油井利完成
4结
锁现象力学中特殊现象生活工业生产中应广泛文力学锁现象定义产生原生活工程中实际应进行总结研究出结：
1锁现象十分普遍理浅显高技术机械基础利锁原理设计机巧机械解决巨问题更服务生活
2锁现象利弊善发现否锁问题破坏锁条件解需锁
3利锁原理设计机械满足设计求解决实际问题锁机械具实性
通力学锁现象研究应分析深入解锁现象产生机理生活中常见锁现象实质明白锁产生条件避免发生锁方法锁现象更广泛应实际理基础
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