《机械设计手册》第三节 效率自锁.ppt

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

3、 tan ( -) 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

4、,1） 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 F f 滑块加速运动 = Ft = F f 滑块静止或匀速运动 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。即在以 G

5、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