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無法自鎖的螺絲：你知道什麼螺旋角會讓機械優勢消失嗎？
在機械工程中，螺旋角是任何螺旋與其右圓柱體或圓錐的軸線之間的角度。這一概念在螺絲、螺旋齒輪和螺旋齒輪等多個應用中都至關重要。螺旋角與圓柱的軸心相關，而領角則是依據與軸線垂直的線來界定的。從幾何學的角度看，螺旋角是領角的幾何補角。
螺旋角和領角是機械設計中不可或缺的兩個參數，理解這些參數的關係對於提高機械效率至關重要。
在螺絲的具體應用中，螺旋角可以通過展開螺旋，將其表示為一個直角三角形來得出，從而計算出所形成的角度。雖然術語明確指涉螺絲，但這些概念在大多數機械應用中是類似的。螺旋角通常以度數來衡量，對於不同的機械設計，其應用範圍相當廣泛。
應用
螺旋角在涉及功率傳輸和運動轉換的機械工程應用中至關重要。以下是幾個常見的例子：
螺絲
在螺絲材料的圓柱體上切割單螺旋凹槽會形成所謂的單絲螺絲。同樣，如果兩道切割的螺旋角度相同，第二道切割可以在第一道凹槽之間的未切割材料上進行，則可以構建雙絲螺絲。對於某些應用，還使用三絲和四絲螺絲。在螺絲中，螺旋角特別對於計算動力螺絲應用中的扭矩至關重要。
「螺絲的最大效率是透過適當的螺旋角來達成的，該角度直接影響到其相互作用的摩擦角。」
螺旋齒輪
在螺旋齒輪中，螺旋角通常表示標準的節圓，除非另有說明。對於螺旋齒輪的通常應用來說，螺旋角的範圍通常在15°至30°之間，最大安全操作限度為45°。這些角度可以切割為右手或左手方向。處於典型的平行排列，齒輪的啮合要求其螺旋角度相同並相對切割。
螺旋齒輪
螺旋齒輪類似於螺旋齒輪座，區別在於螺旋驅動的軸與齒輪的軸線是垂直對齊的。在這個情況下，螺旋角要與齒輪的領角相結合。
綜上所述，螺旋角的選擇不僅直接影響到機械的效率，也會影響到使用過程中的安全性。例如，當螺旋角大於30°時，摩擦角將小於螺旋角，這使得螺母無法自鎖，剝奪了其機械優勢。
在設計和選擇使用螺絲或齒輪的時候，了解這些基本的機械原理是不可或缺的，所選的螺旋角直接影響到整個機械系統的運行效率及安全性。在你的設計中，是否也考慮到螺旋角的影響呢？
