机械效率和自锁ppt课件.ppt

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1、§5－1概述§5－2机械的效率和自锁§5－3运动副中的摩擦重点第五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。第五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。第五章运动副中的摩擦和机械效率如带传动、摩擦轮、摩擦

2、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。第五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—

3、—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或驱动力。驱动力：阻力：第五章运动副中的摩擦和机械效率机械效率由运动构件质心的加速度引起的。在一个运动循环中，惯性力作功为0。减速运动时，为驱动力；加速度运动时，为阻力。惯性力：上述诸力在运动副两元素接触处引起的作用力。成对出现。对整个机构是内力；对单一构件是外力。分解为正压力（法向）和摩擦力（切向）。运动副反力：分析摩擦与效率的关系：研究机械中的摩擦及其对机械效率的影响,通过合理设计,改善机械运转性能和提高机械效率,是摆在设计工作者面前的重要任务。第五章运动副中的摩擦和机械效率机械效率机

4、械稳定运转时：一、机械效率的表达形式输入功输出功损耗功机械效率定义：输出功和输入功的比值，反映了输入功在机械中的有效利用程度。Wd＝Wr＋Wf第五章运动副中的摩擦和机械效率机械效率1.效率以功或功率的形式表达（a)(b)根据机械效率的定义用功率可表示为输入功率输出功率损耗功率实际机械中，Wf(Nf)不为零令=Wf/Wd(损耗常数）Wd＝Wr＋Wf第五章运动副中的摩擦和机械效率机械效率研究如何令、措施：主要是减少摩擦损耗a)设计时，简化传动系统，减少运动副数目。b)减少运动副中的摩擦，以滚动代滑动。c)良好润滑。d)合理设计运动副元素

5、，选用减摩材料。2.效率以力或力矩的形式表达P——驱动力，Q——生产阻力vP、vQ——P、Q沿该力作用线的速度第五章运动副中的摩擦和机械效率机械效率假设机械中不存在摩擦，该机械称为理想机械。此时所需的驱动力称为理想驱动力P0，此力必小于实际驱动力P。对于理想机械：（c）用生产阻力表示：（d）理想输入功率理想输出功率理想阻力第五章运动副中的摩擦和机械效率机械效率当输入构件和输出构件为转动构件的情况:(e)实际生产阻力矩理想生产阻力矩实际驱动力矩理想驱动力矩以上几种表达方式，具体情况下灵活应用。第五章运动副中的摩擦和机械效率机械效率二、机组效率机械系统的机械效率可根

6、据组成系统的各机构或机器的效率计算求得。若干机械的连接组合方式一般有串联、并联、混联三种。1）串联K台机器串联；各台机器效率1、2······K各台输入功率N1、N2······NK结论（1）为各机器机械效率的连乘积；（2）〈K；（3）机器越多，即串联级数越多，。举抽油机地面及地下效率的例子。12kNdN1N2Nk-1Nk…抓薄弱环节第五章运动副中的摩擦和机械效率机械效率2.并联并联系统的总效率不仅与各组成机器的效率有关,而且与各机器所传递的功率也有关。设ηmax和ηmin为各个机器中效率的最大值和最小值则ηmax<η<ηmin。分析效率时

7、，并联抓两头，找最大和最小。串联抓最低。Nd…1N12N2kNkN’1N’2N’k第五章运动副中的摩擦和机械效率机械效率令：令：结论：若各台机器的效率均相等,并联系统的总效率等于任一台机器的效率。Nd…1N12N2kNkN’1N’2N’k第五章运动副中的摩擦和机械效率机械效率3.混联由串联和并联组成的混联式机械系统。其总效率的求法按其具体组合方式而定。设串联部分效率为’，并联部分效率为”，则总效率为：第五章运动副中的摩擦和机械效率机械效率在实际机械中，由于摩擦的存在以及驱动力作用方向的问题，有时会出现无论驱动力如何增大，机械都无法运转的现象，这种

8、现象称为。1、自锁定义