📐 Thread Drive Design

Design screw thread drives from pitch, lead, torque and efficiency requirements.

📐 計算公式

螺紋升角 λ = arctan(p/(πd))

輸入螺紋中徑、導程、軸向載荷與摩擦係數，計算傳動效率、驅動力矩並判斷自鎖條件

螺紋中徑 d2 (mm)

導程 L (mm)

軸向載荷 F (kN)

螺紋摩擦係數 μ

推力軸承摩擦係數 μc

推力軸承當量直徑 dc (mm)

💡 公式：升角 λ=arctan(L/(π·d2))；摩擦角 ρ=arctan(μ)；驅動力矩 T=F·[d2/2·tan(λ+ρ)+μc·dc/2]；效率 η=tan(λ)/tan(λ+ρ)；自鎖條件 λ≤ρ

⚠️ 注意事項

梯形螺紋（Tr）是傳動常用螺紋，中徑約為大徑減去 0.5 個螺距
摩擦係數與潤滑有關：潤滑良好 0.06~0.1，潤滑一般 0.1~0.15，幹摩擦 0.15~0.25
自鎖條件 λ≤ρ 是傳動安全的重要指標，升降機構必須滿足
推力軸承摩擦會降低傳動效率，滾動軸承 μc≈0.005~0.01
本工具計算結果適用於初步設計校核，詳細計算需考慮螺紋牙強度

🕘 最近計算

暫無計算記錄

📚 深度解析：螺紋傳動驅動力矩

💡 常見使用場景

螺紋副力矩 T_thread=F·d2/2·tan(λ+ρ)。

止推軸承摩擦 T_collar=F·μc·dc/2。

總力矩 T_total 與驅動功率 P=T_total·ω。

舉升螺旋

F=5 kN、中徑 d2=20 mm、導程角 λ=3°、摩擦角 ρ=9°：T_thread=5000×10×tan12°=50000×0.2126≈10630 N·mm=10.63 N·m；若止推 μc=0.1、dc=30：T_collar=5000×0.1×15=7500 N·mm=7.5 N·m；T_total≈18.1 N·m。

效率

理想功=F·L（L=導程）、輸入功=2π·T_total；效率=有用/輸入。上例 L=π·d2·tanλ≈π×20×0.0524≈3.29 mm、效率≈(5000×3.29)/(2π×18100)≈0.144=14.4%。

❓ 常見問題（FAQ）

為什麼加摩擦角 ρ？

螺紋升角 λ 與摩擦角 ρ 合成等效升角，自鎖條件 λ≤ρ（即效率≤50%）。

導程角越大效率越高？

是，但過大失去自鎖（如千斤頂需自鎖選小導程角單頭螺紋）。

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📝工具簡介

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螺紋傳動設計

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