机械的效率及自锁.ppt

第二十九页，共六十二页，2022年，8月28日 结论： ① 考虑摩擦时机构的受力分析的关键是确定运动副中的总反力的方位。 ② 转动副中总反力的确定应遵循三点。 ③ 移动副中的总反力的确定应遵循两点。 ④ 进行力分析时，首先从二力构件开始。对其他构件力的分析应遵循力的平衡条件。 第三十页，共六十二页，2022年，8月28日 例5-4 图示机构，已知各构件的尺寸（包括转动副的半径），各运动副中的摩擦系数，作用在滑块上的生产阻力，试对该机构在图示位置时进行受力分析（各构件的重量及惯性力均忽略不计），并确定加于原动件1上的平衡力矩。 第三十一页，共六十二页，2022年，8月28日 因摩擦损失是不可避免的，故必 有ξ 0和η 1。 §5-3 机械的效率 1.机械效率的概念及意义 （1）机械效率 机械的输出功(Wr)与输入功(Wd)的比值， 以η表示。 机械损失系数或损失率 机械的损失功(Wf)与输入功(Wd) 的比值， 以ξ 表示。 η＝Wr/Wd ＝1－ ξ ＝1－Wf/Wd （2）机械效率的意义 它是 机械中的一个主要性能指标。 机械效率反映了输入功在机械中的有效利用的程度。 降耗节能是国民经济可持续发展的重要任务之一。 机械稳定运转时: 第三十二页，共六十二页，2022年，8月28日 2.机械效率的确定 （1）机械效率的计算确定 1）以功表示的计算公式 η＝Wr/Wd＝1－Wf/Wd 2）以功率表示的计算公式 η＝Pr/Pd＝1－Pf/Pd 3）以力或力矩表示的计算公式 η＝F0/F＝M0/M 即 η ＝ 理想驱动力 实际驱动力 理想驱动力矩 实际驱动力矩 ＝ 第三十三页，共六十二页，2022年，8月28日 利用功的比值或功率的比值计算机械的效率往往不够简单，下面介绍一种用力或力矩的形式表示效率的计算公式。 实际机械装置 η 理论机械装置 η0 0 vG vF F 理想机械：不存在摩擦的机械。 理想机械所需的驱动力 理想机械的效率应等于1，即 理想驱动力：克服同样的生产阻力 , 第三十四页，共六十二页，2022年，8月28日 因其正行程实际驱动力为F＝Gtan(α＋φ)，理想驱动力为F0＝Gtanα，故 例5-1 斜面机构 已知：正行程 F ＝ Gtan(α＋φ) 反行程 F′＝Gtan(α－φ) 现求：正行程的η 及反行程的η ′ 解 η＝F0/F＝tanα/ tan(α＋φ) η ＝F0 /F＝tanα/ tan(α－φ) ′ ′ 因其反行程实际驱动力为G＝F′/tan(α－φ)，理想驱动力为 G0＝ F′/tanα，故 η′＝G0/G＝ tan(α－φ)/ tanα 对吗？ 错误！ 第三十五页，共六十二页，2022年，8月28日 例5-2 螺旋机构 已知：拧紧时 M ＝ Gd2tan(α＋φv)/2 放松时 M′＝Gd2tan(α－φv)/2 现求：η及η ′ 解 采用上述类似的方法，可得 拧紧时 η ＝ M0/M ＝ tanα/ tan(α＋φv) 放松时 η′＝G0/G ＝ tan(α－φv)/ tanα 第三十六页，共六十二页，2022年，8月28日 （2）机械效率的实验测定 机械效率的确定除了用计算法外，更常用实验法来测定， 许多机械尤其是动力机械在制成后，往往都需做效率实验。 现以蜗杆传动效率实验测定为例加以说明。 1）实验装置 定子平衡杆 电机转子 电机定子 磅秤 千分表 弹性梁 砝码 传送带 蜗杆 制动轮 蜗轮 联轴器 第三十七页，共六十二页，2022年，8月28日 据此，可通过 计算确定出整个机械的效率。 同时，根据弹性梁上的千分表读数（即代表Q力）来确定 制动轮上的圆周力Ft＝Q－G，从而确定出从动轴上的力矩M从。 M从＝FtR＝(Q－G)R 该蜗杆的传动机构的效率公式为 η ＝P从/P主 ＝ω从M从/(ω主M主) ＝M从/(