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1、一、机械效率及其表达形式,1、机械效率 ,Wd = Wr + Wf,机械效率: = Wr / Wd = 1 - Wf / Wd,机械损失率: = Wf / Wd, + = 1 损失不可避免 Wf 0; 1,结束,4-3 机械的效率和自锁,1)功表示法 : = Wr / Wd = 1 - Wf / Wd 2)功率表示法: = Nr /Nd = 1 - Nf / Nd 3)力(或力矩)表示法:,2、机械效率的几种表达方式, = Nr / Nd = G vG / F vF, 设输出功率不变(仍为G vG )G vG = F0 vF (克服G,需要F0 ( G ) = G vG / F vF = G
2、vG / G0 vG = G / G0,若为理想机械 (不计摩擦) 0 = 1,力矩表示法: = M0 / M = Mr/ Mr 0,机械效率可表示为: (1) 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 (2) 在同样驱动力(力矩)的情况下,机械所能克服的实际生产阻力(力矩)与理想生产阻力(力矩)之比值,结束,二、机械效率的计算,斜面机构(螺旋)为例,滑块上升时: 实际驱动力: F = G tan ( +)理想驱动力: F0 = G tan = F0 / F = tan / tan ( + ),滑块下降时: ( G 为驱动力)实际阻力: F = G ta
3、n ( -)理想阻力: F0 = G tan = F / F0= tan ( - ) / tan ,上述方法求出的是机械的瞬时效率,对于非稳定条件下运转的机械应进一步求其循环效率。由于影响机械效率的因素较多,通常以实测为准(机械手册中也有现行一些数据可查)。效率计算法用于指导设计。 P116 表5-1,结束,三、机组的效率,1、串联机组的效率,结论,1)串联机组的总效率等于各级效率的连乘积。 2) i 1 串联机器越多,机组的效率就越低。 3)串联机组的总效率必小于任一局部效率( 串 min )。 4)提高串联机组的效率减少串联机器的数目和提高 min。,结束,2、并联机组的效率,结论,1)
4、并不仅与各级分效率有关,还与总功率如何分配有关。 2) 并介于分效率最小值与最大值之间( min 并 Ft F f 滑块加速运动 = Ft = F f 滑块静止或匀速运动 Ft Md M f 轴径加速转动 a = Md = M f 轴径块静止或匀速转动 a Md M f 轴径不能转动或减速转动致静止,即自锁,自锁条件: a 驱动力(外力的合力)作用于摩擦圆之内时,则发生自锁。,结束,八、自锁时的力学特征,3、机械的自锁,1)由力分析求得的机械可以克服的生产阻力 G 0,2)机械效率 0(效率越小自锁越可靠),结束,九、举例,1、螺旋千斤顶的自锁条件。,保证:不论重物重量多大,均不能驱使螺母转动
5、。即在以 G 为驱动力时,机构具有自锁性。,G为任意值时所能克服的生产阻力 F 0 ( 或 M 0 ),tg ( - v ) 0 即: v,= tg ( - ) / tg 0 v,或:机械效率 0,结束,2、斜面压榨机:在回弹力G 作用下的自锁条件(设:摩擦角均为 ),1,构件3: G + FR13 + FR23 = 0,构件2: G + FR13 + FR23 = 0,由正弦定理得:,令:F 0 自锁条件 : 2,结束,3、偏心卡具:在工件反力作用下的自锁条件,结束,3、偏心卡具:在工件反力作用下的自锁条件,A,B,F 去除后,卡具不松脱,则必须使反力FR23与摩擦圆 相割,F,由几何条件:,S - S ,由直角三角形ABC知:,又由直角三角形OAE知:,自锁条件:,结束,4、凸轮机构推杆:在凸轮推力F 作用下的避免自锁条件 l = ?,结束,4、凸轮机构推杆:在凸轮推力F 作用下的避免自锁条件 l = ?,水平力平衡:,力矩平衡:,不发生自锁:,结束,