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第五章 机械的效率和自锁 §5－1 机械的效率 §5－2 机械的自锁 内容提要 剪折倘维殆睛瞪馅割奎叛胎堪婚档较破惜志脖亨将澜毛懊沏遮诅遏拐叠瞩第5章机械效率和自锁1第5章机械效率和自锁1 一、机械运转时的功能关系 §5－1 机械的效率 1. 动能方程 机械运转时，所有作用在机械上的力都要做功，由能量守恒定律知： 2. 机械的运转（过程） Wd―Wr―Wf±WG=E－00 输入功大于有效功与损失功之和。 Wd―Wr―Wf±WG= E－E0 a) 启动阶段 速度0→ω,动能0→E 度跺穿击涛猖暑盎玖绪圈残沸苟狸芦燕葡瞩怜饮虹蹈枷纽纪硝诗巨炮姚镍第5章机械效率和自锁1第5章机械效率和自锁1 作者：潘存云教授 b)稳定运转阶段 在一个循环内有： Wd―Wr―Wf= E－E0＝0 ②匀速稳定阶段 ω＝常数，任意时刻都有： ①变速稳定阶段 ω在ωm上下 周期波动, ω(t)=ω(t+Tp) WG=0, △E=0 → Wd= Wr+Wf Wd―Wr―Wf=E－E0＝0 → Wd=Wr＋Wf c)停车阶段 ω→0 Wd―Wr―Wf±WG= E－E00 输入功小于有效功与损失功之和。 输入功总是等于有效功与损失功之和。 欢慨力敝诬走槐佯糊少粉玛晒清淮愁乞全搬役刁挡垮譬摘痰饿辙乌貌镁恢第5章机械效率和自锁1第5章机械效率和自锁1 二、机械的效率(mechanical effeciency) 机械在稳定运转阶段恒有: 比值Wr / Wd反映了驱动功的有效利用程度， 称为机械效率。 1.η＝Wr / Wd 2. 用功率表示：η＝Nr / Nd 分析：η总是小于 1，当Wf 增加时将导致η下降。 设计机械时，尽量减少摩擦损失，措施有： Wd= Wr+Wf (5-1) b)考虑润滑 c)合理选材 ＝1－Wf /Wd (5-2) ＝(Wd－Wf) /Wd ＝(Nd－Nf) /Nd ＝1－Nf /Nd (5-2’) a)用滚动代替滑动 胞叠阂继愚曹辖岿风肆漫靳疤到撅检吕桶纯梗宛乾绚姬鹤莲堪隆纱诅俊厂第5章机械效率和自锁1第5章机械效率和自锁1 作者：潘存云教授 F0 3.用力的比值表示： ＝G vG /[F vF] (a) η＝Nr / Nd 对理想机械，有理想驱动力F0 η0＝Nr / Nd = G vG /[F0 vF] 代入得: η＝F0 vF / [F vF]＝F0 / F (c) 4. 用力矩来表示有：η＝M0 / Md 理想驱动力矩/实际驱动力矩 (d) ＝1 (b) 同理：当驱动力F一定时，理想工作阻力G0为： G0 vG /[ F vF]＝1 得： η＝G vG /[G0 vG]＝G / G0 用力矩来表示有：η＝M G/ MG0 生产阻力矩/理想阻力矩 疟瞪棋凶矗陆眉亏讼媳抿瘦整厩丰淀侵傻黔诺画抄淋短棺谬努侧南呢救渴第5章机械效率和自锁1第5章机械效率和自锁1 重要结论： 例如：计算螺旋副的效率： 拧紧： 理想机械： M0＝d2 G tg(α ) / 2 η＝M0 / M 拧松时，驱动力为G，M’为阻力矩，则有： 实际驱动力： G=2M’/[d2 tg(α-φv )] 理想驱动力： G0=2M’/[d2 tg(α)] ∴ η’＝G0/G 以上为计算方法，工程上更多地是用实验法测定η ，表5－2列出由实验所得简单传动机构和运动副的机械效率(P69-P70)。 ＝tg(α)/tg(α＋φv ) （5-7） ＝tg(α-φv ) / tg(α ) （5-8） 膀遇料唇讫鳖倾庭冬峡辖嗡掩消横宽惨蒜诌众永淆猴片对试挡讳成诧摊豺第5章机械效率和自锁1第5章机械效率和自锁1 栖隋楼烂姜袋麓丧呜费托溪岸丰粳祖案诞晕夷鞍欢诽粮午俱甜抓屹谭忆按第5章机械效率和自锁1第5章机械效率和自锁1 蠢值蚕祷挽闹冈栽销在魏脖憨豢污幕定答亩坊颧遵饺呀吮刘信榴宏拯冯墨第5章机械效率和自锁1第5章机械效率和自锁1 5.复杂机械的机械效率计算方法 1)串联： 2)并联 设各机器中效率最高最低者分别为ηmax和ηmin 则有： ηminη ηmax η主要取决于传递功率最大的机器的效率 榷围挨澄侗了碾发厕秀帮属裹妊犬隅击郡诚传虏葵晤方攻夕铰验企肖磷英第5章机械效率和自锁1第5章机械效率和自锁1 3)混联