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1、第十一章 机器的机械效率,11-1 机器的运动和功能的关系,一、机器的动能方程,由能量守恒定律得，机器运动的某一时间间隔内，所有外力与内力作功之和等于机器动能的改变。,Wd输入功,Wr输出功,Wf损失功,二、机器运动的全时期 （主轴）,1、起动时期,0h,EE0,2、稳定运动时期,（时间长，机器真正工作的阶段）,（1）变速稳定运动,TP为一个运动循环,在TP首末,在TP内,（2）匀速稳定运动,任一时间间隔内 ：,（3）停车时期：,11-2 机器的机械效率和自锁,一、机器的机械效率,讨论稳定运动时期：,定义：,损失系数,机器的机械效率，效率,变速稳定运动：（在一个运动循环中讨论效率的）,在TP内
2、任一间隔,此时,瞬时效率,在整个TP内,循环效率,机器真正的效率,匀速稳定运动：,真正的效率即每一瞬时的效率。,在一般情况下，机构中的驱动力和阻力为常数，有必要研究效率能否用力（力矩）表示。,图示为一机械传动示意图,设该装置内不存在有害阻力的理想机器,F0对应于Q的理想驱动力；,Q0对应于F的理想有效阻力。,由单一机构组成的机器，它的效率数据在一般设计手册中可以查到，对于由若干机构组成的复杂机器，全机的效率可由各个机构的效率计算出来，具体的计算方法按联接方式的不同分为三种情况。自己看书。,二、机器的自锁,1、自锁的条件：,若,（1）若机器原来就在运动，那它仍能运动，但此时，机器不作任何有用的功
3、，机器的这种运动称空转。,（2）若机器原来就不动，无论驱动力为多大，它所作的功（输入功）总是刚好等于摩擦阻力所作的功，没有多余的功可以变成机器的功能，机器总不能不运动，即发生自锁,若,机器必定发生自锁。,综合两种情况，机器自锁条件：,有条件的自锁,2、机器的运动行程,正行程：,驱动力作用在原动件时，运动从原动件向从动件传递过程,反行程:,将正行程的生产阻力作为驱动力，运动从动件原动件,3、正行程反行程,表示正、反行程时机器都能运动,反行程发生自锁,自锁机构：凡使机器反行程自锁的机构,11-3 机械效率计算及自锁分析示例,一、斜面传动,已知：f,Q(包括重力),求：A等速上升与等速下降时，水平力
4、F的大小，该斜面的效率及其自锁条件,解：1、滑块上升,F为驱动力，Q为生产阻力,考虑A的平衡：,若A、B无摩擦,理想驱动力,上升,2、滑块下降,Q为驱动力，F为生产阻力,若A、B无摩擦,理想生产阻力,下滑,斜面机构在应用时，一般上升正行程，下降反行程,讨论： 和,当一定，是的函数，且 ,正行程：,自锁,反行程 ：,自锁,二、螺旋传动的效率,研究螺旋传动时，假定螺杆螺母之间的正压力是作用在平均半径为r0的螺旋线上。如果忽略各圆柱面上螺旋线升角的差异，当将螺旋的螺纹展开后，得连续斜面,1.方螺纹,螺母A沿轴线移动方向与Q相反（拧紧螺母）,螺旋传动相当于滑块上升,相反：当螺母A沿轴线移动方向与Q相同时（拧松螺母），螺旋传动相当于滑块下降,2、三角螺纹,相当于楔形滑块与楔形槽的作用。,代替 ,三角螺纹的半顶角,三角螺纹摩擦大，效率低，应用于联接的螺旋,方螺纹应用于传递运动和动力的螺旋,
