机械的效率及自锁(修改版).pptx

青岛农业大学;基本要求： 1、熟练掌握移动副、螺旋副、转动副中摩擦问题的分析和计算方法。 2、熟练掌握机械效率的概念及效率的各种表达式，掌握机械效率的计算方法。 3、正确理解机械自锁的概念，掌握确定自锁条件的方法。 4、了解提高机械效率的途径及摩擦在机械中的应用 本章的重点: 1、物体所受总反力方向的确定。 2、移动副、转动副中摩擦问题的分析方法。 3、自锁现象和自锁条件的判断 本章的难点: 关于自锁条件的判断;研究摩擦的目的;（1） 移动副中的摩擦;（1）移动副中的摩擦; （1）移动副中的摩擦;; 移动副中总反力的方向确定： ① 总反力与法向反力偏斜一摩擦角或当量摩擦角； ② 总反力与法向反力偏斜的方向与构件1相对于构件2的相对速度方向相反。 注意： 1 移动副中的总反力与法向反力偏斜的角度始终为摩擦角或当量摩擦角吗？ 2 槽面接触的摩擦力大于平面接触的摩擦力，是因为槽面接触的摩擦系数大吗？ 3 影响当量摩擦系数的因素有哪些？ ;（2 ）螺旋副中的摩擦;（2） 螺旋副中的摩擦; 拧紧螺母时，相当于在滑块上施加一水平力 使其沿斜面等速上升 故拧紧所需力矩为 为螺纹的中径， 为螺纹中径处的升角。 同理可得放松螺母所需力矩 时， 为正值，是阻止螺母放松的阻力矩； 时， 为负值，是放松螺母的驱动力矩。;螺纹的基本参数;（2 ）螺旋副中的摩擦;（3） 转动副中的摩擦;①.轴颈摩擦（径向轴承）;转动副中的总反力，总反力的方位可根据如下三点确定： ① 在不考虑摩擦力的情况下，根据力的平衡条件，确定不计摩擦力时的总反力的方向； ② 考虑摩擦时，总反力应与摩擦圆相切； ③ 轴承2对轴颈1的总反力 对轴颈中心之矩的方向必与轴颈1相对于轴承2的相对角速度 的方向相反。; ②.轴端摩擦（止推轴承）;;例1 如图所示的铰链四杆机构，曲柄1为主动件，在力矩 的作用下沿 方向回转，试求转动副B、C中总反力的方位。图中虚线小圆为摩擦圆，解题时不考虑构件的自重及惯性力。;;例2 如图所示的四杆机构，曲柄1为主动件，在力矩 的作用下沿 方向??转，试求各运动副中的反力及作用在构件3上的平衡力矩 。图中虚线小圆为摩擦圆，解题时不考虑构件的自重及惯性力。;;例3 图示曲柄滑块机构，已知各构件的尺寸（包括转动副的半径 ），各运动副中的摩擦系数 ，作用在滑块上的生产阻力为 ，试对该机构在图示位置时进行受力分析（各构件的重量及惯性力均忽略不计），并确定加于曲柄AB上B点与曲柄AB垂直的平衡力 的大小 。 ;Fb;;结论： ① 考虑摩擦时机构的受力分析的关键是确定运动副中的总反力的方位。 ② 转动副中总反力的确定应遵循三点。 ③ 移动副中的总反力的确定应遵循两点。 ④ 进行力分析时，首先从二力构件开始。对其他构件力的分析应遵循力的平衡条件。;例4 图示机构，已知各构件的尺寸（包括转动副的半径），各运动副中的摩擦系数，作用在滑块上的生产阻力，试对该机构在图示位置时进行受力分析（各构件的重量及惯性力均忽略不计），并确定加于原动件1上的平衡力矩。;机械效率反映了输入功在机械中的有效利用的程度。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。;2.机械效率的确定; 因其正行程实际驱动力为F＝Gtan(α＋φ)，理想驱动力为F0＝Gtanα，故;例2 螺旋机构;（2）机械效率的实验测定; 据此，可通过 计算确定出整个机械的效率。;3. 机组的机械效率计算; 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。;（3）混联; 例3 已知某机械传动装置机构的效率和输出功率，求该 机械传动装置的机械效率。;例 电动机通过V带传动及圆锥、圆柱齿轮传动带动工作机A和B。设每对齿轮的效率?1=0.97（包括轴承的效率在内），带传动的效率?3=0.92 ，工作机A、B的功率分别为PA=5KW、PB =1KW ，效率分别为?A=0.8、?B=0.5 ，试求电动机所需的功率。 ;4.提高机械效率的措施;台扇的主运动也为叶轮的回转运动，但辅助运动为导流板的回转运动，分别由两个电机驱动，传动系统简单，效率更高。;2、选择合适的运动副形式 不同运动副的效率不同，在满足使用功能的