《机械效率及自锁》PPT课件

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1、返回第五章机械的效率及自锁§5-1机械的效率§5-2机械的自锁因摩擦损失是不可避免的，故必有ξ>0和η<1。机械的损失功(Wf)与输入功(Wd)的比值，§5-1机械的效率1.机械效率的概念及意义（1）机械效率机械的输出功(Wr)与输入功(Wd)的比值，以η表示。机械损失系数或损失率以ξ表示。η＝Wr/Wd＝1－ξ＝1－Wf/Wd（2）机械效率的意义它是机械中的一个主要性能指标。机械效率反映了输入功在机械中的有效利用的程度。降耗节能是国民经济可持续发展的重要任务之一。2.机械效率的确定（1）机械效率的计算确定1）以功表示的计算公式η＝Wr/Wd＝1

2、－Wf/Wd2）以功率表示的计算公式η＝Pr/Pd＝1－Pf/Pd3）以力或力矩表示的计算公式η＝F0/F＝M0/M即η＝理想驱动力实际驱动力理想驱动力矩实际驱动力矩＝实际机械装置η理论机械装置η0η=Pr/Pd=GvG/FvF0η0=GvG/F0vF=1vGvFF机械的效率(2/10)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5-1斜面机构已知：正行程F＝Gtan(α＋φ)反行程F′＝Gtan(α－φ)现求：η及η′解η＝F0/F＝tanα/tan(α＋φ)η＝F0/F＝tanα/tan(α－φ)′′因其反

3、行程实际驱动力为G＝F′/tan(α－φ)，理想驱动力为G0＝F′/tanα，故η′＝G0/G＝tan(α－φ)/tanα机械的效率(3/10)对吗？错误！例5-2螺旋机构已知：拧紧时M＝Gd2tan(α＋φv)/2放松时M′＝Gd2tan(α－φv)/2现求：η及η′解采用上述类似的方法，可得拧紧时η＝M0/M＝tanα/tan(α＋φv)此时M、M0分别为实际驱动力矩、理想驱动力矩机械的效率(4/10)放松时η′＝G0/G＝tan(α－φv)/tanα此时G、G0分别为实际驱动力、理想驱动力（2）机械效率的实验测定机械效率的确定除了用计算法外

4、，更常用实验法来测定，许多机械尤其是动力机械在制成后，往往都需做效率实验。机械的效率(5/10)据此，可通过计算确定出整个机械的效率。对于正在设计和制造的机械，虽然不能直接用实验法测定其机械效率，但是由于各种机械都不过是由一些常用机构组合而成的，而这些常用机构的效率又是可通过实验积累的资料来预先估定的（如表5-1简单传动机构和运动副的效率）。3.机组的机械效率计算机组由若干个机器组成的机械系统。当已知机组各台机器的机械效率时，则该机械的总效率可由计算求得。（1）串联串联机组功率传动的特点是：前一机器的输出功率即为后一机器的输入功率。串联机组的总机

5、械效率为PrPdη＝P1P2PdP1…PkPk-1＝＝η1η2…ηk即串联机组总效率等于组成该机组的各个机器效率的连乘积。1k2η1η2ηkPdPrP1P2P1P2Pk-1Pk-1Pk=Pr机械的效率(7/10)结论：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。要提高并联机组的效率，应着重提高传动功率大的路线的效率。（2）并联并联机组的特点是：机组的输入功率为各机器的输入功率之和，而输出功率为各机器的输出功率之和。η＝∑Pri∑PdiP1η1+P2η2+…+PkηkP1+P2+…+Pk＝即并联机

6、组的总效率与各机器的效率及其传动的功率的大小有关，且ηmin<η<ηmax；机组的总效率主要取决于传动功率大的机器的效率。结论12kη1η2ηkP1η1P2η2PkηkP1P2PkPd机械的效率(8/10)（3）混联混联机组的机械效率计算步骤为1）将输入功至输出功的路线弄清楚；2）分别计算出总的输入功率∑Pd和总的输出功率∑Pr；3）按下式计算其总机械效率η＝∑Pr/∑Pd机械的效率(9/10)PPPPPPP＇＇＇＇＇＇＇＇＇＇＇＇＇＇＇＇1243534dPPP＇＇＇例5-3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。解机

7、构1、2、3′及4′串联的部分Pd＝Pr/(η1η2η3η4)′′′′＝5kW/(0.982×0.962)＝5.649kW机构1、2、3"、4"及5"串联的部分＝0.2kW/(0.982×0.942×0.42)＝0.561kW故该机械的总效率为η＝∑Pr/∑Pd＝(5+0.2)kW/(5.649+0.561)kW=0.837Pd＝Pr/(η1η2η3η4η5)"""""=5kW0.980.980.960.960.940.940.42=0.2kW机械的效率(10/10)1.机械的自锁§5-2机械的自锁（1）自锁现象某些机械，就其机械而言是能够运动的

8、，但由于摩擦的存在，却会出现无论驱动力如何增大，也无法使机械运动的现象。（2）自锁意义设计机械时，为使机械能实现预期的运动，必须避免机械