第五章机械的效率和自锁

第五章：机械的效率和自锁一、简答题。1、为什么要研究机械中的摩擦？机械中的摩擦是否全是有害的？2、何谓“摩擦角”、“摩擦锥”？如何决定移动副中总反力的方向？3、何谓楔形滑块的“当量摩擦系数”和“当量摩擦角”？为什么要引出这两个概念？4、试分析自行车在前进时，地面给前后轮胎的摩擦力的方向。5、何谓“摩擦圆”？怎么决定转动副中总反力的作用线？影响摩擦圆大小的因素是什么？6、降低径向轴颈中的摩擦力矩有哪些途径？7、何谓“正行程”和“反行程”？何谓“自锁机构”？试举出一些自锁机构的实例。8、为什么说三角螺纹常用于联接，而梯形螺纹常用于传动？9、机构的效率小于0，其物理意义是什么？10、从机械效率的观点来看，机器自锁的条件是什么？二、计算题。1、在图示的钻床摇臂中，滑套和立柱之间的摩擦系数f=0.125，摇臂自重为Q。1）当l=100mm时，问在不发生自锁的情况下（即滑套能向下滑动），重心C至立柱轴线之间的最大偏距h为多少？2）当h=100mm时，欲使滑套不能下滑的最大长度l应为多少？摇臂2、重Q=800N的物体放在倾斜α=20°的斜面上，受水平力P=200N的作用，物体与斜面间的摩擦系数f=0.3。试问1）该物体是否静止？如滑动，其方向如何？如静止，其摩擦力大小、方向如何？2）若水平力P不是200N，要物体静止在斜面上的水平力允许在什么范围内变动？3）若有某一水平力作用着，是否总存在着摩擦力，会有摩擦力消失的情况么？α3、在图示楔块机构中，已知α=60°，各接触面的摩擦系数均为f=0.15。当Q=100N时，需加多大的水平力P才能使滑块1克服Q而等速上升？又问需加多大的水平力才能维持滑块1在Q作用下等速下降？不加水平力P时，要使滑块1在Q作用下仍不向下移动的α为多大？4、在图示齿轮连杆机构中，已知机构尺寸，作用在构件3的生产阻力为Q，各构件上的重力均忽略不计，各运动副摩擦系数均为f。设原动件1以ω1顺时针等速回转。试用图解法求出加于构件1上的驱动力矩Md和该机构的瞬时效率。5、在图示双滑块机构中，滑块1在驱动力P作用下等速运动。设已知各转动副中轴颈半径r=10mm，当量摩擦系数fv=0.1，移动副中的滑动摩擦系数f=0.176327，lAB=200mm。各构件的重力均忽略不计。当P=500N时，试求所能克服的生产阻力Q以及该机构在此瞬时位置的效率。6、在图示的旋臂起重机中，已知载荷Q=50kN，l=5m，h=4m，轴颈的直径均为d=80mm，径向轴颈和止推轴颈的摩擦系数均为f=0.1。设它们都是非跑合的。当起重机以为n=3r/min均速转动时，试求电动机带动旋臂所需的功率N。