高维动画

无牙螺母工作原理三维动画演示过程

有网友询问说是有一种没有螺纹的螺杆，其实就是一根光滑的铁棒，上面套着一个方盒子，铁棒开始旋转时，盒子就像拧在螺杆上的螺母一样顺着铁棒移动，同时这个盒子还能自行换向。把这个无牙的螺杆放在缠线机旁边，让电线缠绕时带动铁棒旋转，就可以让上面的盒子来回移动，正好牵拉着电线均匀的缠绕在线盘上。那么这个光滑的铁棒子又是如何带动盒子移动的呢？用三维动画来演示下：话说这个东西叫做无牙螺母或无牙螺杆，虽然螺杆上省去了螺纹，但是上面的螺母就变成了一个复杂的盒子。这个盒子上有一个画象的波杆，当盒子移动到一定位置时，波杆被触碰，就能立即切换移动的方向。去掉盒子，就会发现套在铁棒上的其实是三个铁块，它们都能绕着垂直的转轴旋转。盒子上的换向波杆其实就是在搬动中间的铁块偏转，这个铁块边缘有凸起的柱状物，又通过套在上面的微型摇臂推动隔壁的两个铁块跟着反向偏转。

这三个铁块内部都装着滚珠轴承，能够同步偏转，靠轴承内圈的边缘接触铁棒来被带动旋转。想让这套东西工作，就要搬动波杆，让铁块里的轴承内圈压紧铁棒。此时观察最外侧的轴承会发现它在铁块里的安装位置比较鸡贼，轴承的圆心与铁棒的轴心并不重合，而是在铁棒截面中心的侧上方。如此一来，轴承被铁块带动偏转后，内圈就只有侧下方的一个点与铁棒接触，这使得轴承的接触点受到指向内圈切线方向的摩擦力，这个摩擦力就产生了沿着铁棒轴向的分力。另一侧同向偏转的铁块也是如法炮制。轴承的接触点受到的摩擦力，也产生了同向的分力。而中间的铁块由于偏转方向相反，它的轴承圆心在铁棒截面中心的侧下方，导致轴承内圈只有侧上方的一个点与铁棒接触，受到切线方向的摩擦力时，产生的轴向分力方向也和另外两个轴承相同，因此三个轴承受到的摩擦力都产生了同向的轴向分力，于是铁块受到了轴向的推力，通过转轴带动外壳的方盒子一起移动，如果在移动中换向波感被触碰，就会同时改变三个铁块的偏转方向，瞬间三个轴承受到的摩擦力的方向都会随之改变，导致轴向的分力也切换了方向，推动盒子反向移动。

因此这个方盒子就是一个没有螺纹的螺母，它无需改变螺杆的旋转方向就能换向，同时它还能改变螺具。如果让外侧两个铁块内的轴承。都稍微向下移动一些，而中间铁块内的轴承稍微向上移动一些，那么这三个轴承就需要更大的偏转角度才能和铁棒接触。轴承接触点受到的切向摩擦力产生了更大的轴向分力，使方盒子的移动速度更快。因此通过上下移动轴承的安装位置，就能改变铁块的最大偏转角度，从而改变轴向推力的大小，实现了无极变速式的螺距调节。由于这种无压螺杆的减速比很大，同时不存在螺杆和螺母之间的框量，它的动作精度很高，所以花上它五六百元至两三千元买一个无牙螺母来缠绕一盘做梦都想不到的异常精密的电线轱辘，可以说是非常的值得。更多作品关注-高维动画