一進(jìn)入冬季這種干燥的季節(jié)，嘴唇就容易裂，這毛病很多人應(yīng)該會(huì)有，我最近也是裂的厲害，今天，就連支付寶螞蟻莊園答題都給我推送這樣的題目，這應(yīng)該算是巧合吧，而我居然也答錯(cuò)了，真是活該，最后，答案也告訴了，正確做法是涂唇膏，并補(bǔ)充水分和維生素。

本文目的不是介紹怎么治療嘴唇干裂，而是介紹唇膏還有口紅的一種升降結(jié)構(gòu)，這種升降結(jié)構(gòu)的基本原理是通過(guò)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，如下圖。

其主要有以下幾個(gè)零件組成，螺桿和唇膏容納件為最主要的兩個(gè)件，其中唇膏容納件底部設(shè)計(jì)有內(nèi)螺紋的孔，與絲桿配合，從而實(shí)現(xiàn)，螺旋升降。

為了更好地理解，我把實(shí)物轉(zhuǎn)化成了3D，細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖如下，需要注意的是，螺桿的螺紋旋向?yàn)樽笮@樣當(dāng)旋柄順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，唇膏才是上升的。

導(dǎo)向槽的作用是與套筒導(dǎo)向筋配合，防止唇膏升降的過(guò)程中，唇膏跟著旋柄一起旋轉(zhuǎn)而實(shí)現(xiàn)不了螺旋升降的作用。

從下面剖面圖可看出，這種升降結(jié)構(gòu)，唇膏內(nèi)部必須掏空避讓螺桿，這樣唇膏的有效使用高度就會(huì)減小。后面會(huì)接著介紹內(nèi)部不用掏空的口紅的升降結(jié)構(gòu)。

既然有了3D圖，就順便做了下運(yùn)動(dòng)仿真，這種螺桿+螺母的升降方式，可以理解為旋柄為螺桿，唇膏為螺母，做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的是旋柄，帶動(dòng)白色唇膏做升降的直線運(yùn)動(dòng)，（注意這里唇膏只做升降運(yùn)動(dòng)，過(guò)程中并沒(méi)有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，有區(qū)別于下面介紹的口紅的運(yùn)動(dòng)方式）。

當(dāng)然，我個(gè)人沒(méi)有口紅，所以也沒(méi)有拆開(kāi)研究其細(xì)節(jié)，只是查看一些網(wǎng)上資料，利用上面唇膏的3D圖來(lái)改，主要由以下幾個(gè)件組成，如圖。

主要運(yùn)動(dòng)原理跟唇膏類似，只是細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)改變了而已，主要是靠口紅容納件兩邊的小軸，沿著套筒內(nèi)側(cè)的螺紋，從而實(shí)現(xiàn)升降。

然而，口紅實(shí)現(xiàn)升降，就必須得旋轉(zhuǎn)起來(lái)，其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是通過(guò)旋柄得導(dǎo)向件提供，所以口紅升降得過(guò)程中自身也是伴隨著做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這點(diǎn)是有別于唇膏得運(yùn)動(dòng)方式的。

導(dǎo)向件的導(dǎo)向槽上下兩端設(shè)置有限位槽，防止扭過(guò)頭口紅掉出去，同時(shí)當(dāng)螺紋的螺旋角較大時(shí)，超過(guò)了螺紋自鎖角，口紅在涂抹過(guò)程中很容易被壓回去。

從下面剖面圖可看出，這種升降結(jié)構(gòu)，把螺紋結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到套筒內(nèi)壁，口紅內(nèi)部就不用做掏空避讓，這樣唇膏的利用率就提高了，當(dāng)然，最后容納件里面的部分口紅還是無(wú)法正常使用，除非把這部分摳出來(lái)。

從口紅運(yùn)動(dòng)仿真動(dòng)畫(huà)中可以看出，口紅升降運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，本身也做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這點(diǎn)是有別于上面唇膏的運(yùn)動(dòng)的。

同理，有些相機(jī)鏡頭的伸縮結(jié)構(gòu)也是采用類似得原理。

如果考慮螺紋自鎖特性，需要計(jì)算螺旋升角度，其物理模型可近似下圖斜面以及斜面上的滑塊，其中斜面代表螺紋面的展開(kāi)圖，滑塊代表口紅。

受力分析如下：

要實(shí)現(xiàn)自鎖，需

GsinΨ≤f，其中靜摩檫力f=μFn=μGcosΨ，代入最終得

tanΨ≤μ，其中μ為靜摩擦系數(shù)。

可見(jiàn)，自鎖性跟螺旋升角Ψ相關(guān)，螺旋升角Ψ又與靜摩擦系數(shù)有關(guān)，跟重力無(wú)關(guān)，即當(dāng)螺旋升角Ψ小于自鎖角時(shí)，滑塊就不會(huì)往下滑。

假設(shè)μ為0.3，可取得自鎖角≈16.7°，可通過(guò)Creo軟件仿真下，以下效果需引入重力和摩檫力才能實(shí)現(xiàn)。

上圖中，取Ψ=16°，小于自鎖角，滑塊自然不會(huì)在重力的作用下下滑。

上圖中，取Ψ=16.8°，即使稍微大于自鎖角16.7°，滑塊也會(huì)在重力的作用下下滑，只是下滑的加速度較小。

上圖中，取Ψ=30°，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自鎖角16.7°，滑塊下滑的加速度較大，但是上升過(guò)程需要的扭力就會(huì)越大，效率會(huì)降低，所以一般的螺旋角不會(huì)設(shè)計(jì)很大。

當(dāng)然，以上計(jì)算或者仿真只是理論數(shù)據(jù)，只能作為參考，實(shí)際情況可能會(huì)有差別，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況修正。

當(dāng)螺桿接上電機(jī)后就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)升降，比如如以下手機(jī)攝像頭的升降結(jié)構(gòu)。

其實(shí)升降結(jié)構(gòu)有很多種，本文只是根據(jù)現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品介紹了其中的一種，本文介紹的這種螺旋升降結(jié)構(gòu)比較適合用在小產(chǎn)品上，其他的諸如通過(guò)齒輪齒條、連桿結(jié)構(gòu)等方式也是可以實(shí)現(xiàn)升降，只是占用的空間較大，一般應(yīng)用在大產(chǎn)品上。

最后，針對(duì)以上運(yùn)動(dòng)仿真模型，有感興趣拿去做練習(xí)的可后臺(tái)私信，我會(huì)把原檔給你，注意原檔為Creo4.0制作。