Trong bộ truyền trục vit - bánh vít, tại sao lại có hiện tượng tự hãm?

Xét 1 chi tiết A đang nằm trên một phẳng nghiêng đang chịu tác dụng của một lực Q. Lực Q được chia thành 2 thành phần: một thành phần song song với mặt phẳng nghiêng có tác dụng kéo vật di chuyển lên phía trên và một thành phần pháp tuyến P. Lực pháp tuyến này sẽ gây ra một phản lực N. Thành phần phản lực N sẽ gây ra lực ma sát F=f.N theo hướng ngược lại. Với f là hệ số ma sát phụ thuộc vào vật liệu,điều kiện bề mặt, thới gian tiếp xúc và không phụ thuộc vào diện tích bề mặt hoặc phản lực N (bỏ qua trọng lực)
Xét lực ma sát F: Ta thấy sự tương quan giữa phản lực N và lực ma sát F tạo thành một nón ma sát có đỉnh là điểm tiếp xúc và góc đỉnh của nón là 2 anpha với tang(anpha) = f
Xét 2 trường hợp:
- Trường hợp 1: Lực Q nằm ngoài nón ma sát thành phần song song mặt phẳng của Q lớn hơn F ma sát --> vật di chuyển được
- Trường hợp 2; Q nằm trong nón ma sát: Lực kéo < lực ma sát, vật không di chuyển được, dù Q lớn đến đâu.
Xét trừong hợp phương của Q không thay đổi, nếu nâng dần góc nghiêng của mặt phẳng, sẽ đến một thời điểm nào đó lực Q sẽ lọt hẳn vào trong nón ma sát và khi đó dù bạn có cố gắng bao nhiêu thì cũng không thể kéo vật lên mặt phẳng nghiêng được
Quay trở lại vấn đề trục vít: Lực Q của bánh vít tác dụng lên trục vít co phương song song với trục tâm của trục vít. Nếu nâng dần góc nâng của trục vít sẽ đến một gí trị nhất định lực Q nằm hẳn vào trong nón ma sát. Khi đó dù lực tác dụng lên bánh vít có lớn lên bao nhiêu cũng không thể làm quay trục vít được. Và đó là hiện tượng tự hãm của bộ trục vít - bánh vít. Hiện tượng này được áp dụng trong khá nhiều thiết bị cơ khí.

Chào bạn!

Mình xin chia sẻ với câu hỏi của bạn như sau:

Xét một điểm ở phần tiếp xúc giữa trục vít và bánh vít, mặt phẳng chuyển động của trục vít luôn vuông góc với mặt phẳng chuyển động của bánh vít, như vậy đây là một cặp truyền động có đổi phương. Mà chúng ta đều biết, khi đổi phương truyền thì hiệu-suất-truyền sẽ giảm, ma sát tăng.
Một nguyên do khác, tốc độ quay của trục vít lớn hơn nhiều lần tốc độ quay của bánh vít ( bánh vít càng lớn càng quay chậm ) nên khi trục vít ngừng quay sẽ tạo mô-men hãm rất lớn lên toàn hệ thống.

Trên là 1 số góp ý của mình. Mong rằng nó sẽ giúp ích cho bạn.

Chúc vui.