第五章效率与自锁课件.ppt

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1、第五章　机械的效率和自锁Chapter5EfficiencyandSelf-lockinMechanism§5-1机械的效率1.概念Inputwork(输入功)：驱动力所做的功.（Wd）Outputwork(输出功)：克服生产阻力所做的功.（Wr）Lostwork(损耗功)：克服有害阻力所做的功.（Wf）Theefficiencyofthemechanism（机械效率）：输入功在机械中的有效利用程度。（η）机械稳定运转时:Theidealmechanism（理想机械）：不存在摩擦的机械。Theidealdriveforce（理想驱动力）：理想机械中，克服同样的生产阻力，

2、需要的驱动力。F0Agroupofmechanisms（机组）：多种机器组成机组。h=Wr/Wd(h=1——理想机器——永动机)=1-Wf/Wd(Wf↗→h↘)2.1.用功的形式表示h=Wr/Wd2.2用功率的形式表示h=(Wr/t)/(Wd/t)=Nr/Nd=1-Nf/Ndt——一个运动循环时间2.机械效率的表示方法2.3用力(矩)表示设想机器中无有害阻力——理想机器。设F0为对应(克服)同一生产阻力Q时的理想阻力。对于理想机器，有h0=QVQ/F0VF=1即：QVQ=F0VF∴h=F0/Fh=Nr/Nd=QVQ/FVF设：F——实际驱动力；Q——实际生产阻力；VF、

3、VQ作用点沿力方向线速度。同理有：h0=Q0VQ/FVF=1Q0VQ=FVF∴h=Q/Q0驱动力的效率表示生产阻力的效率表示FvFvQQF0-------理想驱动力F------实际驱动力Q0-------理想生产阻力Q------实际生产阻力h=MF0/MF=MQ/MQ0同样h也能由力矩来表示：驱动力矩的效率表示生产阻力矩的效率表示理想生产阻力矩实际生产阻力矩=h理想驱动力矩实际驱动力矩=h=理想驱动力实际驱动力实际生产阻力理想生产阻力=Conclusion:应用:motorBelttransmissionbearingGearWorkingmachine圆柱齿轮：6

4、~7级0.98~0.998级0.97带传动(v带)：0.96滑动轴承：0.94(润滑不良)；0.97(润滑正常)；0.99(滚体润滑)h1=Nr1/Nd1、h2=Nr2/Nd2、hK=NrK/NdKNr1Nr2Nr3NrK-1NrKNdNd2Nd3NdKh1h2h3hK…3.1.serialstructure串联=h1h2……hKh=NrKNd=NrKNd1Nr1Nd2Nr2Nd3Nr3…………NdK-1NdKNrK-13.机组结论：(1)串联机器(组)的总效率等于组成该机器(组)各机械部分效率的连乘积；(2)h

5、率，当某一部分效率太低时，将直接影响到机器总效率；(3)K↗→h↙——用尽可能短的传递路线。Inputpower：Nd=Nd1+Nd2+…+NdKOutputpower：Nr=Nr1+Nr2+…+NrK∵hi=Nri/NdiandNr=Nd1h1+Nd2h2+…+NdKhKh1h2h3hKNd3Nr1Nr2Nr3NrKNd1Nd2NdKNdNr3.2.parallelstructure并联∴h=(Nd1h1+Nd2h2+…+NdKhK)(Nd1+Nd2+…+NdK)NrNd=§5-2Thephenomenonoftheself-lock机械的自锁现象定义有些机械，由于其

6、结构的形式以及摩擦影响，导致当沿某一方向施加无论多大的驱动力(矩)时，都无法使它运动的现象，这种现象就叫作机械的自锁。aPPxPy12FNR21jPtga=Px/Py，tgj=F/N=f∵Py=N∴Px=(tga/tgj)*FDiscussion：(1)a>jP与R共线。Px=Fa.原本运动——滑块等速运动；b.原不动——静止不动；具有运动趋势。2.平面自锁条件主动力P的作用线在摩擦角j之外。Px>F，即滑块加速。(2)a=jjNRF12PPxPyaFNR21j摩擦圆锥PP′P″P作用线在j之内，Px

7、力有多大。归纳：由此可见，在a≤j时，tga/tgj≤1。这说明：随着P↗→Px↗、Py↗→F↗，而(F-Px)↗，故原静止不动的滑块不会发生运动。无法使受力对象产生运动的现象称为机械的自锁。结论:平面自锁条件——a≤j；a---传动角;j---摩擦角(3)a