《机械原理》机械的效率和自锁.ppt

* 第五章 机械的效率和自锁 基本要求： 建立正确、全面的机械效率的概念； 掌握简单机械的效率和自锁条件的求解方法。 重 点：机械的效率；自锁现象及自锁条件。 难 点: 机械效率的概念及机械的自锁和自锁条件。 §5-1 机械的效率 一、机械中的功： 驱动功(输入功) Wd ——作用在机械上的驱动力所作的功 有效功(输出功）Wr ——克服生产阻力所作的功 损耗功Wf ——克服有害阻力所作的功。 Wd＝Wr ＋Wf 机械稳定运转时 , 在一个循环中有： 二、机械的效率： 输出功和输入功的比值。反映了输入功在机械中有效利用的程度。 机械效率η ： 损失系数 或： 机械效率的表达形式 功率表达形式： 当 时（恒功率输入）： 当 时（恒功率输 出）： 力（矩）表达形式： 当 时： 当 时： 例如斜面机构,其机械效率可如下求出。 根据力的平衡条件 1）正行程 V12 1 2 F FN21 Ff21 ? FR21 ? ? G F FR21 ?+? G 2）反行程 V12 1 2 F FN21 Ff21 ? FR21 ? ? G F FR21 ?-? G 对于计算单个机构的效率，通常用力或力矩形式的计算公式计算较为方便。 对于由常用机构和运动副组成的机械系统，因常用机构的效率通过实验积累的资料可以预先估定，其系统的总的机械效率则可计算求出。 表5-1 简单传动机械和运动副的效率 名 称 传 动 形 式 效率值 备 注 圆柱齿轮传动 6~7级精度齿轮传动 0.98~0.99 良好跑合、稀油润滑 8级精度齿轮传动 0.97 稀油润滑 9级精度齿轮传动 0.96 稀油润滑 切制齿、开式齿轮传动 0.94~0.96 干油润滑 铸造齿、开式齿轮传动 0.9~0.93 圆锥齿轮传动 6~7级精度齿轮传动 0.97~0.98 良好跑合、稀油润滑 8级精度齿轮传动 0.94~0.97 稀油润滑 切制齿、开式齿轮传动 0.92~0.95 干油润滑 铸造齿、开式齿轮传动 0.88~0.92 蜗杆传动 自锁蜗杆 0.40~0.45 单头蜗杆 0.70~0.75 双头蜗杆 0.75~0.82 润滑良好 三头、四头蜗杆 0.80~0.92 圆弧面蜗杆 0.85~0.95 续表5-1 简单传动机械和运动副的效率 名 称 传 动 形 式 效率值 备 注 带传动 平型带传动 0.90~0.98 滑动轴承 球轴承 0.99 稀油润滑 滚子轴承 0.98 稀油润滑 滑动螺旋 0.30~0.80 滚动螺旋 0.85~0.95 V型带传动 0.94~0.96 套筒滚子链 0.96 无声链 0.97 链传动 平摩擦轮传动 0.85~0.92 摩擦轮传动 润滑良好 槽摩擦轮传动 0.88~0.90 0.94 润滑不良 0.97 润滑正常 0.99 液体润滑 滚动轴承 螺旋传动 三、机组的效率： 1、串联机组 设机组的输入功率为Nd,各机器的效率为η1、η2…ηk， Nk为机组的输出功率。于是机组的机械效率为 1 2 k Nd N1 N2 Nk-1 Nk η1 η2 ηk 即串联机组的总效率等于组成该机组的各个机器的效率的连乘积。 注意！ η min{η1，η2，? ηk} 2、并联机组 1 2 k Nd N1 N2 Nk N?k η1 η2 ηk N?2 N?1 总输出功率为 ΣNr = N1′+N2′+……+ Nk′= N1η1+ N2η2+……+Nkηk 总输入功率为 ΣNd = N1+N2+……+N k