机械原理本科-机械效率和自锁.ppt

第五章机械效率与自锁§ 5 -1 机械的效率一、机械效率及其表达形式 1、机械效率?W d = W r + W f驱动功(动力) 有效功(克服生产阻力) 损耗功(摩擦等) 机械效率: ?= W r / W d = 1 - W f / W d 损失不可避免, W f>0:?< 1 1)用功表示的机械效率: ?= W r / W d = 1 - W f / W d 2)用功率表示的机械效率: ?= P r /P d = 1 - P f / P d 3)用力(或力矩)表示的机械效率: 2、机械效率的几种表达方式输入输出工作机右图中 G为生产阻力, F为驱动力, 分别为对应力的作用点处沿力作用线方向上的速度 G?和 F?Gv G = F 0v F vF vP P G d rF G???假设机械中不存在摩擦(即理想机械), 设理想驱动力用 F 0表示,此时输入功率与输出功率相等,即 F FvF vFvF vG F F F G0 0????则: 同理,机械效率的力矩表示法:? = M 0 / M 实际驱动力理想驱动力??机械效率可表示为: 在克服同样生产阻力(力矩)的情况下, 理想驱动力(力矩)与实际驱动力(力矩)之比值实际驱动力矩理想驱动力矩??二、机械效率的计算斜面机构滑块上升时: 实际驱动力: F = G tan ( ?+?)理想驱动力: F 0 = G tan ?? = F 0 / F = tan ? / tan ( ?+?) 12G αφ NF f21n n F R21v FαG α+φ F R21 F α滑块下降时: ( G 为驱动力) 实际阻力: F ? = G tan ( ?- ?)实际驱动力: G = F ? cot ( ?- ?) 理想驱动力: G 0 = F ? cot ?? = G 0 / G = tan ( ?-?) / tan ? 12 G NF f21n nv F’ F’ R21 φα F?F? R21Gα-φ三、机组的效率 1、串联机组的效率 1 2k …… P 1P dP kP 2P k-1 结论: 1)串联机组的总效率等于各级效率的连乘积。 2)串联机器越多,机械效率就越低。 3)要提高串联机组的效率须减少串联机器的数目并提高效率最低的那一级机组的效率? min。 k k k dd kP PP PP PP PP P????????????????????? 3211 2 31 21 串2、并联机组的效率 12 P …… P 1P dP kP 2P 1?P 2? P k?P r k k di ri d rPPP PPPP PP P??????????????? 11 ''1 '1 并? iiiPP??'? max min????? k kkP PP P PP??????????? 11 2211????并作者:潘存云教授 P dP kP 1P 212P ”rP ’r 作者:潘存云教授 P dP kP 1P 2P ’ d2 P ” d2P ” d3P ’ d3P ’rP ”r12 3 ‘3 “4 ‘4 “ P 1P 2P ’ d2 P ” d2P ” d3P ’ d3P ’rP ”r12 3 ‘3 “4 ‘4 “P dP k 3 混联先分别计算,合成后按串联或并联计算。作者:潘存云教授 P r并联计算串联计算 P ”rP ’r串联计算