机械原理(PDF)孙桓-复习笔记chapter5

《机械原理》（第七版）孙桓主编第5章机械的效率和自锁27第第第第5555章章章章机械的机械的机械的机械的效率效率效率效率和自锁和自锁和自锁和自锁§§§§5555————1111机械的效率机械的效率机械的效率机械的效率设：Wd、Wr和Wf为机械的驱动功(输入功)、有效功(输出功)和损失功Pd、Pr和Pf为机械的驱动(输入)功率、有效(输出)功率和损失功率机械效率η：机械的输出功(率)Wr(Pr)与输入功(率)Wd(Pd)之比，即drdrPPWW==η损失率ξ：机械的损失功(率)Wf(Pf)与输入功(率)Wd(Pd)之比，即ηξ-===1dfdfPPWW1．效率计算公式1）机械效率η：)(FGdrvFvGPP⋅⋅==η2）理想机械：不存在摩擦的机械，即η0=1的机械理想驱动力Fo：理想机械克服生产阻力G所需的驱动力。显然Fo＜F理想阻力Go：理想机械在F作用下能克服的生产阻力。显然Go＞G3）η的力表达式：∵η0=GvG/(FovF)=GovG/FvF=1∴vG/vF=Fo/G=F/Go∴00GGFFvFvGFG==⋅⋅=η4）η的力矩表达式：仿上可得η=Mdo/Md==Mr/MroMdo、Md—理想、实际驱动力矩Mro、Mr—理想、实际生产阻力矩5）螺旋机构的效率η：⑴正行程：拧紧力矩Md：Md=Gd2tan(α+φv)/2理想拧紧力矩Md0：Md0=Gd2tanα/2η=Md0/Md=tanα/tan(α+φv)⑵反行程：防松力矩Mr：Mr=Gd2tan(α-φv)/2理想防松力矩Mr0：Mr0=Gd2tanα/2η′=Mr/Mr0=tan(α-φv)/tanα2．机械的效率机械是由常用机构组合而成的，组合方式有串联、并联和混联三种，所以：GFvvGFf《机械原理》（第七版）孙桓主编第5章机械的效率和自锁281）常用机构效率：P.69.表5-12）串联机组的效率：…ηηηPPPPP1212k-1kkd12k由图得：kkkddkPPPPPPPPηηηη⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅⋅==-2111213）并联机组的效率：由图可得kkkdiriPPPPPPPP++++++==∑∑LL212211ηηηη4）混联机组的效率：应具体情况具体分析§§§§5555————2222机械的自锁机械的自锁机械的自锁机械的自锁1．机械的自锁：无论驱动力如何增大，都无法使机械运动的现象。2．自锁条件：1）运动副的自锁条件：移动副：驱动力F作用在摩擦锥内即：β≤φ转动副：驱动力F作用线与摩擦圆相割即：a≤ρ2）自锁的效率表示：η≤0当η≤0时，驱动功Wd总不大于最大损失功Wf，即：Wd-Wf≤03．凸轮机构推陈出新杆的摩擦（P.73.）已知：1与2无摩擦、2与3的摩擦系数为f、长度l和L求：为使2不自锁，l应多长？解：在F作用下，2将逆时针偏转，从而与3压紧于B、C两点，同时有向上运动趋势，所以Ff1与Ff2如图ΣFx=0F1=F2ΣMA=0F1·l=F·L要不自锁，必须：F＞Ff1+Ff2=2fF1=2fF·L/l即：l＞2f·LPη11P1P12η22PPkηkkP2kP′′′d12Fnφnφβ21ρaFooFLlCAB123F2Ff2F1Ff1