机械的效率和自锁标准文档ppt

2. 机械效率的表达形式 4、驱动力是否等于或小于最大摩擦力。
要做到正确确定机械的自锁条件，一是要清楚机械自锁的概念； 作力多边形，于是由正弦定律得：
综合式（c）与式（d）可得：
举例确定机械的自锁条件：
输出功和输入功的比值。
综上所述，机械或机构的自锁条件为：
PPGv (F)v 令：F（阻抗力）≤ 0
作力多边形，于是由正弦定律得：
如果机械原来是静止的，则仍静止不动，即发生自锁。
斜面机构反行程的机械效率（G为驱动力）为：
轴承和轴颈组成的转动副，当驱动力的作用线在摩擦圆之内时会发生自锁。
综3、上阻所抗述力，是并机否械等联或于机或机构小的于组自零锁；的条件总为：效率不仅与各机器的效率有关，而且也与各机
机械自锁时，机械不能运动，所以它能克服的生产阻 力应小于等于零。即：
F 0F ta tnan )( （5-5）
斜面机构反行程的机械效率（G为驱动力）为：
' G 0G tan )(ta n（5-6）
又如图4-5的螺旋机构，其拧紧和放松的机械效率分别为：
tan tan (V) （5-7）
'ta n (V)tan（5-8）
对于计算单个机构的效率，通常用力或力矩形式的计算公 式计算较为方便。
连乘积。
注意！ η< min{η1，η2， ηk}
2、并联机组 总输入功率为
ΣNd = N1+N2+……+N k
Nd
N1
N2
η1 1 η2 2
Nk
ηk k
总输出功率为
N1
N2
Nk
ΣNr = N1´+N2´+……+ Nk´= N1η1+ N2η2+……+Nkηk
所以总效率为 N N d rN 1N 11 N N 22 2 N N k kk
对于由常用机构和运动副组成的机械系统，因常用机构的
效率通过实验积累的资料可以预先估定，其系统的总的机械效率
则可计算求出。 令：F（阻抗力）≤ 0
即： tg（α－2φ）≤0
如果机械上的损失共大于输入功，即：Wf > Wd,则η<0,这时，如果机械原来在运动，则将减速直至静止不动；
三、机组的效率： 二是要清楚机械是正行程自锁，还是反行程自锁；
a
aF
O
FR21f21
2. 从机械效率的角度讨论自锁条件
如果机械上的损失共大于输入功，即：Wf > Wd,则η<0, 这时，如果机械原来在运动，则将减速直至静止不动；如果 机械原来是静止的，则仍静止不动，即发生自锁。综上所述， 机械或机构的自锁条件为：
0
3. 从运动的角度讨论自锁条件
1）设计机械时，为了使机 械实现预期的运动，必须 避免机械在所需的运动方 向发生自锁；
2）一些机械的工作需要其 具有自锁特性。
三、发生自锁的条件
1. 从受力的角度讨论自锁条件
FR
滑块在平台上组成的移动副，当
F
β
F n FN
驱动力的作用线在摩擦角之内时会发
V12
生自锁。
Ffmax
Ft
β≤φ
轴承和轴颈组成的转动副，当 驱动力的作用线在摩擦圆之内时会 发生自锁。
即： tg（α－2φ）≤0
m解i：n {1η）j }作<η出<各m移ax动{η副j }的r总反力d2）分别取G 滑块2、3为分F 离体
（a）
1、分析驱动力是否作用于摩擦角（或摩擦圆）之内；
重 点：机械的效率；
若机械中不存在摩擦（理想机械），克服同样的G所需的驱
动力为F0（理想驱动力），显然 F0 F ，理想机械效率为1。
即：
0GGvF 0vF1
（b）
代入（a）得： GGv (FF)vF 0F （c）
同理，机械效率也可以用力矩之比的形式来表达，即：
M0 M
综合式（c）与式（d）可得：
（d）
理想驱动力 理想驱动力矩
实际驱动力 实际驱动力矩 （5-4）
应用式（5-4）来计算机构的效率十分简便。 如图4-3的斜面机构，其正行程的机械效率为：
4、驱动力是否等于或小于最大摩擦力。
器所传递的功率有关。 第五章 机械的效率和自锁
机械稳定运转时 , 在一个循环中有：
3、混联机组 作力多边形，于是由正弦定律得：
兼有并联和混联的机组。
Nr Nd
串并
§5-2 机械的自锁
一、机械的自锁
由于摩擦力的存在，无论驱动如何增大也无法使机械运动 的现象。
二、自锁现象的意义
机械稳定运转时 , 在一个循环中有： Wd＝Wr ＋Wf
二、机械的效率：
1. 机械效率η ： 输出功和输入功的比值。
Wr 1Wf 1
Wd
Wd
功的损 失率
1
用功率表示时：
Pr 1Pf 1
Pd
Pd
应用式（5-4）来计算机构的效率十分简便。
输出功和输入功的比值。
从运动的角度讨论自锁条件
1、分析驱动力是否作用于摩擦角（或摩擦圆）之内；
N 于是机构的自锁条件为
于是机构的自锁条件为 d
N1
N2
1
2
Nk-1
Nk
k
η1
η2
ηk
设机组的输入功率为Nd,各机器的效率为η1、η2…ηk， Nk
为机组的输出功率。于是机组的机械效率为
N N d kN N d1 N N 1 2 N N k k 11 2 k
即串联机组的总效率等于组成该机组的各个机器的效率的
1、分析驱动力是否作用于摩擦角（或摩擦圆）之内；
二是要清楚机械是正行程自锁，还是反行程自锁；
1、串联机组 1、分析驱动力是否作用于摩擦角（或摩擦圆）之内；
1、分析驱动力是否作用于摩擦角（或摩擦圆）之内；
如果机械原来是静止的，则仍静止不动，即发生自锁。
由于摩擦力的存在，无论驱动如何增大也无法使机械运动的现象。
设
j
Nj N d
为分流系数 11 22 kk
从受力的角度讨论自锁条件
注意！ min {η } <η< max {η } 1、分析驱动力是否作用于摩擦角（或摩擦圆）之内；
j j 如果机械上的损失共大于输入功，即：Wf > Wd,则η<0,这时，如果机械原来在运动，则将减速直至静止不动；
第五章 机械的效率和自锁
第五章 机械的效率和自锁
基本要求：
ü建立正确、全面的机械效率的概念； ü掌握简单机械的效率和自锁条件的求解方法。
重 点：机械的效率；自锁现象及自锁条件。
难 点: 机械效率的概念及机械的自锁和自锁条件。
§5-1 机械的效率
一、机械中的功：
Ø驱动功(输入功) Wd ——作用在机械上的驱动力所作的功 Ø有效功(输出功）Wr ——克服生产阻力所作的功 Ø损耗功Wf ——克服有害阻力所作的功。