机械的效率和自锁机械原理.pdf

第五章机械的效率和自锁研究内容::(1)概念:机械效率𝜼——机械的输出功(𝑊𝑟)与输入功(𝑊𝑑)之比机械损失率𝝃——机械的损失功(𝑊𝑓)与输入功(𝑊𝑑)之比𝜂=𝑊𝑟𝑊𝑑=1−𝑊𝑓𝑊𝑑=1−𝜉摩擦损失是不可避免的,总有ξ>0和η<1;机械效率反映了输入功在机械中的有效利用的程度。(2)意义:降耗节能是国民经济可持续发展的重要任务之一。机械效率的高低是机械中的一个主要性能指标。:𝐹0𝑣𝐹1)以功表示的计算公式𝜂=𝑊𝑟𝑊𝑑=1−𝑊𝑓𝑊𝑑2)以功率表示的计算公式𝜂=𝑃𝑟𝑃𝑑=1−𝑃𝑓𝑃𝑑机械传动实际机械装置装置η3)以力或力矩表示的计算公式𝜂=𝐹0𝐹=𝑀0𝑀G𝑣𝐺理想驱动力理想驱动力矩即𝜂==实际驱动力实际驱动力矩𝜂=𝑃𝑟𝑃𝑑=𝐺𝑣𝐺𝐹𝑣𝐹𝜂0=𝐺𝑣𝐺𝐹0𝑣𝐹=——由若干个机构组成的整台机器已知机组各机器的效率,便可计算该机组的总效率。机组——)功率传动特点:前一机器的输出功率即为后一机器的输入功率。2)总机械效率:𝑃𝑑P1P2Pk-1𝑃𝑘𝑃𝑟𝑃1𝑃2𝑃𝑘12⋯𝑘𝜂==…=𝜂1𝜂2…𝜂𝑛𝑃𝑑𝑃𝑑𝑃1𝑃𝑘−1串联机组模型结论:串联机组中任一机器效率很低,整个机械效率就会极低;且串联机器的数目越多,机械效率也越低。)传动功率特点: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。P1P2Pkη1η2ηk2)总机械效率:𝑃𝑟𝑖𝑃1𝜂1+𝑃2𝜂2+⋯+𝑃𝑘𝜂𝑘PηPηPη𝜂==1122kk𝑃𝑑𝑖𝑃1+𝑃2+⋯+𝑃𝑘结论:并联机组模型并联机组的总效率与各机器的效率和传动功率大小均有关;其总效率主要取决于传动功率大的机器的效率;要提高并联机组的总效率,应着重提高传动功率大的路线的效率。: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:𝑃𝑟𝜂=𝑃𝑑——某些机械,就其结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。,要确保机械能实现预期的运动,而须避免在其所需运动方向发生自锁有些机械的工作需要具有自锁的特性。。(1)移动副的自锁条件设驱动力𝑭(传动角𝛽)对滑块作用的有效分力𝐹𝑡(=𝐹sin𝛽)和法向反力𝐹𝑛(=𝐹cos𝛽)𝐹𝑛产生最大的摩擦力为𝐹𝑓𝑚𝑎𝑥=𝐹𝑛𝑡𝑎𝑛𝜑当𝛽≤𝜑时,总有𝐹𝑡≤𝐹𝑓𝑚𝑎𝑥即移动副发生自锁。移动副发生自锁的条件:作用于滑块上的驱动力作用在其摩擦角之内,即𝛽≤𝜑。