机械原理 机器的效率.ppt

第十一章 机器的机械效率 §1 机器运动和功能关系 稳定运转阶段 变速稳定运动 在运动循环周期中， 匀速稳定运动 §2 机器的工作效率和自锁 1、机械效率 输入功（驱动功） Wd－ 作用在机械上的驱动力所作的功;输出功（有效功） Wr －克服生产阻力所作的功;损失功 Wf －克服有害阻力所作的功; 在机器的稳定运转时期，输入功等于输出功与损失功之和 用机械效率来表示机械功在传递过程中有效利用程度。它等于输出功与输入功的比值 ξ称为机械损失系数（损失率） 2、机械效率的计算 3、机器的自锁 力的观点 能量效率的观点 正行程；反行程 自锁的条件 η ≤0 3）斜面平滑块的摩擦 （1）滑块沿斜面等速上升时Fd—水平驱动力；FR21—2作用于滑块1的总反力；FQ—铅垂载荷（自重）  方向： 水平 √ 竖直 大小： ？ ？ √    （3）斜面机构传动的效率 1. 当滑块等速上升时 可知理想的驱动力（假设没有摩擦）为: 此时斜面的效率为: 2. 当滑块等速下滑时 此时的驱动力FQ和理想的驱动力FQ0分别为  故其效率为 4、螺旋副中的摩擦 3）螺旋传动的效率 拧紧螺旋时理想驱动力矩： 机械效率： 松开螺旋时 实际驱动力  理想驱动力 机械效率：  用于矩形螺旋副时将上面两式中的φv变换为φ即可。  * * * * * * * 一、作用在机械上的力 驱动力 原动机输出并驱使原动件运动的力，其变化规律取 决于原动机的机械特性。 生产阻力 机械完成有用功需克服的工作负荷，其变化规律取 决于机械的工艺特点。 概述 二、机械的运转过程 特 征 启动阶段 稳定运转阶段 停车阶段 概述 输入功 输出功 损耗功 总耗功 终止动能 起始动能 将上面三式的各项均除以做功的时间t，分别以Pd、Pr和Pf表示输入功率、输出功率和损失功率。则  3）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。 用滚动代替滑动 尽量简化机械传动系统; 考虑润滑，合理选材 图示为一匀速运转的机械 Fd和vd分别为实际驱动力和该力作用点的速度 Fr和vr分别为实际生产阻力和该力作用点的速度 设想不存在有害阻力的机械称为理想机械，而理想机械的效率 设生产阻力Fr不变,理想机械克服Fr所需要的驱动力（矩）为理想驱动力（矩）Fdo(Mdo),因 因理想机械 故 将上式代入 上式表明：在生产阻力不变时，实际机械的效率等于理想驱动力（矩）与实际驱动力（矩）之比。 （5-73） 3、复杂机器和机组的效率 1）串联 （5-74） ηηi 串联的机组越多，总效率越低。 2）并联 （5-75） ηminηηmax 总效率η不仅与各机器的分效率ηi有关，且与传递的功率Ni有关 设各机器中效率最高最低者分别为ηmax和ηmin 则有： pd pk p1 p2 1 2 p”r p’r 作者：潘存云教授 pd pk p1 p2 p’d2 p”d2 p”d3 p’d3 p’r p”r 1 2 3‘ 3“ 4‘ 4“ p1 p2 p’d2 p”d2 p”d3 p’d3 p’r p”r 1 2 3‘ 3“ 4‘ 4“ pd pk 3）混联 先分别计算，合成后按串联或并联计算。 作者：潘存云教授 pr 并联计算 串联计算 p”r p’r 串联计算 表5-2 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 0.9