第4节机械的效率跟自锁.ppt

将Q与Md合并得 两构件沿圆柱面接触 N21是沿整个接触面各处反力的总和。 整个接触面各处法向反力在铅垂方向的分力的总和等于外载荷Q。 取N21=kQ （k ≈1～1.57） ?v ------当量擦系数 摩擦力标准式: 不论两运动副元素的几何形状如何，两元素间产生的滑动摩擦力均可用通式： 来计算。 第四章 运动副中的摩擦和机械效率 运动副中的摩擦 二、螺旋副中的摩擦 当螺杆和螺母的螺纹之间受有轴向载荷时，拧动螺杆或螺母，螺旋面之间将产生摩擦力。 下面就矩形螺纹螺旋副中的摩擦和三角形螺纹螺旋副中的摩擦进行研究。 空间运动副,其接触面是螺旋面。 把空间问题转化为平面问题： 螺旋线可以展成平面上的斜直线，螺旋副中力的作用与滑块和斜面间的力的作用相同。 斜面摩擦 研究螺旋副中的摩擦时,通常假设螺旋与螺母之间的作用力Q集中在平均半径为r2 的螺旋线上。 第四章 运动副中的摩擦和机械效率 运动副中的摩擦 1.矩形螺纹螺旋副中的摩擦 拧紧螺母力矩： 逆Q力等速向上，相当于斜面摩擦正行程。 放松螺母力矩： 第四章 运动副中的摩擦和机械效率 运动副中的摩擦 放松螺母力矩 自锁时 自锁条件： 防自松，即反行程自锁: 螺旋千斤顶 第四章 运动副中的摩擦和机械效率 运动副中的摩擦 ??? 螺母在螺杆上的运动近似的认为是楔形滑块沿斜槽面的运动。 2. 三角形螺纹螺旋副中的摩擦 ?=90°-?——槽形半角； 拧紧力矩： 放松力矩： 下侧螺纹面接触，V型承载面。 三角形螺纹比矩形螺纹更易自锁;具有防松要求的螺纹联接件均采升角小的三角形螺纹。 第四章 运动副中的摩擦和机械效率 运动副中的摩擦 二、 转动副中的摩擦 转动副在各种机械中应用很广,常见的有轴和轴承以及各种铰链。转动副可按载荷作用情况的不同分成: 载荷垂直于轴的几何轴线 载荷沿轴的轴线方向 径向轴径与轴承 止推轴径与轴承 第四章 运动副中的摩擦和机械效率 运动副中的摩擦 Q N Md ?12 Q O 1 2 R21 F21 N21 ? 静止 1.径向轴颈的摩擦 ?轴颈在驱动力矩的作用下，在轴承中等速回转。 1）摩擦阻力矩 不论摩擦面的几何形状如何，摩擦力均可写成F21=fV.Q。 对圆柱面：fV=(1-1.57)f 未跑合取大；跑合后取小。 驱动力矩： R21——轴承2对轴颈1的总反力； R21与Q等值反向，组成力偶，其力偶矩与Md等值反向。 第四章 运动副中的摩擦和机械效率 运动副中的摩擦 2)摩擦圆 总反力R21的确定原则： （1）据力的平衡条件，R21与Q等值反向。 （2）总反力R21恒切于摩擦圆。 （3）R21对轴心O产生的力矩M f恒与?方向相反，阻碍轴颈转动。从而可得总反力切于摩擦圆的哪一边。 Md ?12 Q O 1 2 R21 F21 N21 ? 以轴颈中心为圆心，?为半径作的圆称为摩擦圆， ?为摩擦圆半径。 第四章 运动副中的摩擦和机械效率 运动副中的摩擦 1 2 Q12 R21 Q12 R21 w12 2 1 Q12 R21 w12 2 1 转动副总反力方位线的确定： ? 自锁 第四章 运动副中的摩擦和机械效率 运动副中的摩擦 * §4－1 概述 §4－2 机械的效率和自锁 §4－3 运动副中的摩擦 重点 第四章 机械的效率和自锁 摩擦 两物体直接接触 有法向力作用 作相对运动或有相对运动的趋势 在机械的各运动副中都有摩擦存在。 概述 摩擦是影响机器工作性能的重要物理现象。 第四章 运动副中的摩擦和机械效率 1. 摩擦对机器的不利影响（有害阻力） 1）造成机器运转时的动力浪费? 机械效率? 2）使运动副元素受到磨损?零件的强度?、机器的精度和工作可靠性?? 机器的使用寿命? 3）使运动副元素发热膨胀? 导致运动副咬紧卡死?机器运转不灵活； 4）使机器的润滑情况恶化?机器的磨损??机器毁坏。 第四章 运动副中的摩擦和机械效率 如带传动、摩擦轮、摩擦离合器、螺旋千斤顶中的摩擦等。 机械效率与自锁 运动副的摩擦 2. 摩擦对机器的有利影响 为了提高机械效率：减少有害摩擦，充分利用有用摩擦。 第四章 运动副中的摩擦和机械效率 第一节 机械效率 简介作用在机械上的力。机械运转过程是传力和作功的过程。作用在机械上的力有：驱动力、阻力、重力、惯性力和运动副反力。 驱使机械产生运动的力。如各种原动力。 特征是力与其作用点的速度方向相同或成锐角。作正功。称驱动功或输入功(Wd)。 阻止机械产生运动的力。 特征是力与其作用点的速度方向相反或成钝角。作负功。分有效阻力和有害阻力。 有效阻力即生产阻力——作功为有效功或输出功(Wr)。 有害阻力即非生产阻力——作功为损耗功(Wf)。如摩擦力、介质阻力等。在某些情况下可转化为有效阻力