第12章机械的效率__思考题及练习题解答 .pdfVIP

思考题及练习题解答

5-1机械正反行程的效率是否相同？其自锁条件是否相同？原因何在？

答：机械通常可以有正行程和反行程，它们的机械效率一般并不想等。其自锁条件不相

同，一般来说，正行程不自锁，而反行程可以自锁也可以不自锁。因为一个具有自锁性

的机械，只是在满足自锁条件的驱动力的作用下，在一定运动方向上产生自锁，而在其

它运动方向上则不一定自锁。而正反行程力的方向不同。

5-2当作用在转动副中轴颈上的外力为一单力，并分别作用在其摩擦圆之内、之外或相

切时，轴颈将作何种运动？当作用在转动副中轴颈上的外力为一力偶矩时，也会发生自

锁吗？

答：（1）当外力作用在摩擦圆之内时，因外力对轴颈中心的力矩始终小于它本身所引起

的最大摩擦力矩，因此出现自锁现象；当外力外力作用在摩擦圆之外时，因外力对轴颈

中心的力矩大于它本身所引起的摩擦力矩，故轴颈将加速运动；当外力与其摩擦圆相切

时，因外力对轴颈中心的力矩等于它本身所引起的摩擦力矩，故轴颈处于临界状态，将

作等速运动（当轴颈原来是转动的）或静止不动（当轴颈原来是静止的）。

(2)当作用在转动副中轴颈上的外力为一力偶矩时，若该力偶矩小于它本身所引起的摩

擦力矩，也会发生自锁。

5-3眼镜用小螺钉（M1×0.25）与其他尺寸螺钉（例如M1×1.25）相比，为什么更容易

发生自动松脱现象（螺纹中经=螺纹大径-0.65×螺距）？

答：M1×0.25螺钉的螺纹中径d(10.650.25)mm0.8375mm

2

p0.25



螺纹升角arctanarctan5.43

d0.8375

2



M1×1.25螺钉的螺纹中径d(80.651.25)mm7.1875mm

2

p1.25







螺纹升角arctanarctan3.17

d7.1875

2

综合螺旋副的自锁条件可知，眼镜用小螺钉较其它尺寸螺钉更容易发生自动松脱现象。

5-4通过对串联机组及并联机组的效率计算，对设计机械传动系统有何启示？

答：通过对串联机组及并联机组的效率计算，我们希望尽可能提高串联机组中任意机器

的效率，减少串联机器的数目；在并联机组部分，着重提高传递功率大的传动线路的效

率。

5-5对于图示四杆机构，设P为主动力，Q为工作阻力，各移动副处的摩擦角为φ，各

活动构件的质量忽略不计。

（1）试建立P与Q之间的关系；

（2）求正、反行程的效率；

（3）正行程不自锁而反行程自锁时α、β的取值范围；

（4）如果α2β且β90º-2φ,则正行程是否自锁?为什么?

题5-5图

解：（1）在机构上画出总运动副反力的方向，再画出各活动构件力封闭矢量三角形，三个三

角形相邻布置。如图5-5解所示。