第五章机械的效率及自锁ppt课件.ppt

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1、返回第五章机械的效率及自锁§5-1机构的效率§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机构的效率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－Wf/W

2、d2）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机构的效率(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)′对吗？因其反行程实际驱动力为G＝F′

3、/tan(α－φ)，理想驱动力为G0＝F′/tanα，故η′＝G0/G＝tan(α－φ)/tanα机构的效率(3/10)（2）机械效率的实验测定机械效率的确定除了用计算法外，更常用实验法来测定，许多机械尤其是动力机械在制成后，往往都需作效率实验。机构的效率(5/10)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）。据此，可通过计算确定出整个机械的效率。机构的效率(6/10)3.机组的机械效率计算机组

4、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机构的效率(7/10)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。结论（2）并联并联机

5、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＝即并联机组的总效率与各机器的效率及其锁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12kη1η2ηkP1η1P2η2P2η2P1P2PkPd机构的效率(8/10)（3）混联混联机组的机械效率计算步骤为1）现将输入功至输出功的路线弄清楚；2）然后分别计算出总的输入功率∑Pd和总的输出功率∑Pr；3）最后按下式计算其总机械效率。η＝∑Pr/∑Pd机构的效率

6、(9/10)例设已知某机械传动装置的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机构的效率(10/10)1

7、.机构的自锁§5-2机械的自锁（1）自锁现象某些机构，就其机构而言是能够运动的，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，必须避免机械在所需的运动方向发生自锁；有些机械的工作需要具有自锁的特性，（3）自锁条件机械发生自锁实质上时机械中的运动副发生的自锁。如手摇螺旋千斤顶。（1）摩擦力的确定移动副中滑块在力F的作用下右移时,所受的摩擦力为Ff21=fFN21式中f为摩擦系数。FN21的大小与摩擦面的几何形状有关：1）平面接触:FN2=G，2）槽面接触:FN21=G/sinθ§4-3

8、运动副中摩擦力的确定1．移动副中摩擦力的确定θθGF