机构中的摩擦和机械效率修改版说课材料.ppt

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1、机构中的摩擦和机械效率修改版自锁条件若FFf21滑块静止结论：当时，不论驱动力Ｐ多大，也无法使滑块移动自锁自锁FR21ＦＮ２1Ff212V12PFG1FFR21若:即:FR212V121自锁条件FR212V12FR212V12PP自锁自锁(边界情况)不自锁PGFV12FR21例:求图示滑块沿斜面等速上行时所需的水平驱动力F的大小.G为作用于滑块上的铅垂载荷.12即:F+FR21G2）求保持滑块沿斜面等速下行时所需的力GF’V12F’R2112即:F´F

2、’R21G槽面移动副的摩擦N211G2槽面接触的摩擦力大于平面接触的摩擦力其中自锁条件二、转动副中总反力的确定力分析全反力或以轴颈中心为圆心，为半径作的圆称为摩擦圆，为摩擦圆半径。总反力与摩擦圆相切。Md12GO12FR21Ff21N21（轴颈摩擦）r轴颈半径12GFR21Gw12Gw12转动付总反力方位线的确定●1）FR21与载荷G大小相等，方向相反；2）FR21的作用线必切于摩擦圆；3）FR21产生的摩擦力矩与12转动方向相反。FR21FR211221G与Md合成得讨论：FR2121

3、12GhFR212112GhFR212112Gh1）当h>时，Md>Mf有输出功2）当h=时，Md=Mf保持平衡，原转动仍匀速转动；原静止仍静止3）当h<时，Md

4、转动付中反力作用线和作用在从动件上的阻力偶矩M3。FR43hM3==hFR21图示为一曲柄滑块机构的三个位置，F为作用在活塞上的力，转动副A及B上所画的虚线小圆为摩擦圆，试决定在此三个位置时作用在连杆AB上的作用力的真实方向(构件重量及惯性力略去不计)2112342杆为二力杆且受压23FR32FR12FR414—13图示为一摆动推杆盘形凸轮机构，凸轮1沿逆时针方向回转，F为作用在推杆2上的外载荷，试确定凸轮1及机架3作用给推杆2的总反力FR12及FR32的方位(不考虑构件的重量及惯性力，图中虚线小圆

5、为摩擦圆)。V21FR1223FR3223V21FR12FR32§４－２机械效率和自锁一、机械效率1）定义机械在一个稳定运动周期内，根据能量守恒定律可知输入功=输出功+损失功即Wd=Wr+Wf（5-1）式中:Wd—输入功Wr—输出功Wf—损失功在Wd相同的条件下WfWr说明机械对能源的利用程度越高，即效率越高。机械效率是衡量机械工作质量的重要指标2）效率的几种表达方式功功率（5-2b）（5-2a）设F为实际驱动力,Q为相应的实际有效阻力,VF、VQ分别为F、Q作用点沿力作用线方向的速度力或

6、力矩形式表达效率：设该装置为一不存在有害阻力的理想机器，设F0为对应于同一生产阻力Q的理想驱动力，或设Q0为对应于驱动力F的理想有效阻力：<1有如下三种情况:1.>0Wr>0有输出功Wr2.=0Wr=0Wd=Wf输入功全部用以克服摩擦力,机械原来运转只能保持空转，机械原静止仍只能静止不动3.<0Wr<0Wd

7、1例:图表示一压榨机(或夹具)中的斜面机构。Q为被压物体反作用于滑块3上的压力(即有效阻力)，F为加于滑块2上的水平驱动力。为滑块2上斜面的升程角。设各摩擦面的摩擦系数均为f,求力F与力Q的关系和该压榨机的效率。又为了在不继续加力F时被压物体不致松开，则角的值应为若干?当,而机构发生自锁。根据压榨机的功用，正行程不应当自锁，所以设计时应使如果没有摩擦．则=O，所以理想驱动力:因此，正行程时该压榨机的效率为在反行程中,力Q变为驱动力而力F变为有效阻力F’。因摩擦面未变而相对运动的方向与正行程相反．摩擦角应

8、变号，所以用一代替前式中的即可由前式得力Q与F’的关系式为:如果没有摩擦，则=0，此时理想有效阻力:因此,反行程时该压榨机的效率为:此时自锁条件为:即偏心夹具在作用力P作用下，工件2被压紧，产生压紧力，作用力P撤消后，在压紧力作用下，夹具自锁的条件例：夹具体1工件2偏心圆盘3R23P三、机组的效率1、串联则机组的效率为：总效率等于各台机器的效率的连乘积总效率与各台机器传递的功率大小无关串联的级数越多，系统的效率越低2、并联图所示为由志k个机