第五章机械的效率和自锁[].docVIP

第五章 机械的效率和自锁(1) 题5-1 解: （1）根据己知条件，摩擦圆半径 计算可得图5-1所示位置 （2）考虑摩擦时，运动副中的反力如图5-1所示。 （3）构件1的平衡条件为： 构件3的平衡条件为： 按上式作力多边形如图5-1所示，有 （4） （5）机械效率： 题5-2 解: （1）根据己知条件，摩擦圆半径 作出各运动副中的总反力的方位如图5-2所示。 （2）以推杆为研究对象的平衡方程式如下： （3）以凸轮为研究对象的平衡方程式如下： （4）联立以上方程解得 讨论：由于效率计算公式可知，φ1，φ2减小，L增大，则效率增大，由于θ是变化的，瞬时效率也是变化的。 题5-3 解:该系统的总效率为 电动机所需的功率为 题5-4 解：此传动属混联。 第一种情况：PA = 5 kW, PB = 1 kW 输入功率 传动总效率 电动机所需的功率 第二种情况：PA = 1 kW, PB = 5 kW 输入功率 传动总效率 电动机所需的功率 题5-5 解：此题是判断机构的自锁条件，因为该机构简单，故可选用多种方法进行求解。 解法一：根据反行程时的条件来确定。 反行程时（楔块3退出）取楔块3为分离体，其受工件1、1′和夹具2作用的总反力FR13和FR23以及支持力F′。各力方向如图5-5（a）、(b)所示 ，根据楔块3的平衡条件，作力矢量三角形如图5-5（c）所示 。由正弦定理可得 当时， 于是此机构反行程的效率为 令，可得自锁条件为： 。 解法二：根据反行程时生产阻力小于或等于零的条件来确定。 根据楔块3的力矢量三角形如图5-5（c），由正弦定理可得 若楔块不自动松脱，则应使即得自锁条件为： 解法三：根据运动副的自锁条件来确定。 由于工件被夹紧后F′力就被撤消，故楔块3的受力如图5-5(b)所示，楔块3就如同受到FR23（此时为驱动力）作用而沿水平面移动的滑块。故只要FR23作用在摩擦角φ之内，楔块3即发生自锁。即 ，由此可得自锁条件为： 。 讨论：本题的关键是要弄清反行程时FR23为驱动力。用三种方法来解，可以了解求解这类问题的不同途径。