第五章自锁解读.ppt

2、举例 （1）斜面压榨机 斜面压榨机的工作原理 　　分析斜面压榨机的自锁条件（设已知各接触面的摩擦系数为f）： （1）在反行程中，根据各接触面间的相对运动及摩擦角，分析各构件的受力： * 第5章 机械的效率和自锁 基本要求 1、掌握机械效率的基本概念及计算； 2、对简单机械的自锁条件能进行求解计算。 主要内容 1、建立正确、全面的机械效率的概念； 2、简单机械的机械效率和自锁条件的求解方法 。 重点难点 1、机械效率的计算； 2、机械的自锁现象及自锁条件的确定； 3、某些机械的自锁条件的确定（难点）。 教学手段 多媒体课堂教学 §5-1 机械的效率 机械运转时，作用在机械上的功有： 驱动功（输入功）— Wd 有效功（输出功）— Wr 损失功 — Wf 机械稳定运转时： Wd= Wr＋ Wf 1. 机械效率的概念及意义 机械的损失功(Wf)与输入功(Wd)的比值， （1）机械效率(mechanical efficiency) 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(rate of loss) η＝Wr/Wd ＝1－ ξ ＝1－Wf/Wd 以ξ表示。 （2）机械效率的意义 　　机械效率反映了输入功在机械中的有效利用的程度，它是机械中的一个主要性能指标，因摩擦损失是不可避免的，故必有ξ 0和η 1。 　　降耗节能是国民经济可持续发展的重要任务之一。 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 实际机械装置的效率： 若该机械中不存在摩擦，即不考虑摩擦的影响，这样的机械称为理想机械（ideal machinery）。 F0 — 理想驱动力（ideal driving force） 显然F0 ＜F,此时机械的效率为： 即 GvG = F0vF 则可得到： η＝ F0vF /FvF= F0/F 即为用表示的机械效率计算公式。说明机械效率等于不计摩擦时克服生产阻力所需的理想驱动力F0与克服同样生产阻力（连同克服摩擦力）时实际所需要的驱动力F之比。 同样机械效率也可以用力矩的形式来表达： η＝M0/M 　　综上所述，用力或力矩表示机械效率的计算公式可如下表示： 　　利用如上所示的效率计算公式来计算机构的效率十分简便，如斜面机构和螺旋机构。 斜面机构： 正行程： 不计摩擦，即摩擦角为零， 其理想驱动力为： 则其效率为： 反行程： 此时G为驱动力 G＝F ′/tan(α－φ) 不计摩擦，理想驱动力为： G0＝ F ′/tanα 则其效率为： η′＝G0/G＝ tan(α－φ)/ tanα 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 3. 机械效率的实验测定 4. 机组的机械效率计算 机组 由若干个机器组成的机械系统。 　　当已知机组各台机器的机械效率时，则该机械的总效率可由计算求得。 （1）串联 　　串联机组功率传动的特点是前一机器的输出功率即为后一机器的输入功率。 1 k 2 η1 η2 ηk Pd Pr P1 P2 P1 P2 Pk-1 Pk-1 Pk=Pr 串联机组的总机械效率为 Pr Pd η ＝ P1 P2 Pd P1 … Pk Pk-1 ＝ ＝ η1η2…ηk 即串联机组总效率等于组成该机组的各个机器效率的连乘积。 结论：只要串联机组中任一机器的效率很低，就会使整个机组的效率极低；且串联机器数目越多，机械效率也越低。 （2）并联 　　并联机组的特点是机组的输入功率为各机器的输入功率之和，而输出功率为各机器的输出功率之和。 η ＝ ∑Pri ∑Pdi P1η1+P2η2+…+Pkηk P1+P2+…+Pk ＝ 1 2 k η1 η2 ηk P1η1 P2η2 P2η2 P1 P2 Pk Pd 　　要提高并联机组的效率，应着重提高传动功率大的路线的效率。 即并联机组的总效率与各机器的效率及其锁传动的功率的大小有关，如用ηmax 、ηmin分别 表示各机器中效率最高者和效率最低者，则 ηmin η ηmax； 因此并联机组的总效率主要取决于传动功率大的机器的效率。 结论 （3）混联 混联机组的机械效率计算步骤为 1）现将输入功至输出功的路线弄清楚； 3）最后按下式计算其总机械效率。 η ＝ ∑Pr /∑Pd 2）然后分别计算出总的输入功率∑Pd和总的输出功率∑P