《機械的效率及自鎖》PPT課件

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1、返回第五章機械的效率及自鎖§5-1機構(gòu)的效率§5-2機械的自鎖因摩擦損失是不可避免的，故必有ξ>0和η<1。機械的損失功(Wf)與輸入功(Wd)的比值，§5-1機構(gòu)的效率1.機械效率的概念及意義（1）機械效率機械的輸出功(Wr)與輸入功(Wd)的比值，以η表示。機械損失系數(shù)或損失率，以ξ表示。η＝Wr/Wd＝1－ξ＝1－Wf/Wd（2）機械效率的意義它是機械中的一個主要性能指標(biāo)，機械效率反映了輸入功在機械中的有效利用的程度，降耗節(jié)能是國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要任務(wù)之一。2.機械效率的確定（1）機械效率的計算確定1）以功表示的計算公式η＝W

2、r/Wd＝1－Wf/Wd2）以功率表示的計算公式η＝Pr/Pd＝1－Pf/Pd3）以力或力矩表示的計算公式η＝F0/F＝M0/M即η＝理想驅(qū)動力實際驅(qū)動力理想驅(qū)動力矩實際驅(qū)動力矩＝實際機械裝置η理論機械裝置η0η=Pr/Pd=GvG/FvF0η0=GvG/F0vF=1vGvFF機構(gòu)的效率(2/10)因其正行程實際驅(qū)動力為F＝Gtan(α＋φ)，理想驅(qū)動力為F0＝Gtanα，故例1斜面機構(gòu)已知正行程F＝Gtan(α＋φ)反行程F′＝Gtan(α＋φ)現(xiàn)求η及η′解η＝F0/F＝tanα/tan(α＋φ)η＝F0/F＝tanα/tan(α－

3、φ)′′對嗎？因其反行程實際驅(qū)動力為G＝F′/tan(α－φ)，理想驅(qū)動力為G0＝F′/tanα，故η′＝G0/G＝tan(α－φ)/tanα機構(gòu)的效率(3/10)例2螺旋機構(gòu)已知擰緊時M＝Gd2tan(α＋φv)/2放松時M′＝Gd2tan(α－φv)/2現(xiàn)求η及η′解采用上述類似的方法，可得擰緊時η＝M0/M＝tanα/tan(α＋φv)放松時η′＝G0/G＝tan(α－φv)/tanα機構(gòu)的效率(4/10)（2）機械效率的實驗測定機械效率的確定除了用計算法外，更常用實驗法來測定，許多機械尤其是動力機械在制成后，往往都需作效率實驗。

4、現(xiàn)以蝸桿傳動效率實驗測定為例加以說明。1）實驗裝置定子平衡桿電機轉(zhuǎn)子電機定子磅秤千分表彈性梁砝碼皮帶蝸桿制動輪蝸輪聯(lián)軸器機構(gòu)的效率(5/10)同時，根據(jù)彈性梁上的千分表讀數(shù)（即代表Q力），來確定出制動輪上的圓周力Ft＝Q－G，從而確定出從動軸上的力矩M從，M從＝FtR＝(Q－G)R該蝸桿的傳動機構(gòu)的效率公式為η＝P從/P主＝ω從M從/(ω主M主)＝M從/(iM主)式中i為蝸桿傳動的傳動比。對于正在設(shè)計和制造的機械，雖然不能直接用實驗法測定其機械效率，但是由于各種機械都不過是由一些常用機構(gòu)組合而成的，而這些常用機構(gòu)的效率又是可通過實驗積累

5、的資料來預(yù)先估定的（如表5-1簡單傳動機構(gòu)和運動副的效率）。據(jù)此，可通過計算確定出整個機械的效率。2）實驗方法實驗時，可借助于磅秤測定出定子平衡桿的壓力F來確定出主動軸上的力矩M主，即M主＝Fl機構(gòu)的效率(6/10)3.機組的機械效率計算機組由若干個機器組成的機械系統(tǒng)。當(dāng)已知機組各臺機器的機械效率時，則該機械的總效率可由計算求得。（1）串聯(lián)串聯(lián)機組功率傳動的特點是前一機器的輸出功率即為后一機器的輸入功率。串聯(lián)機組的總機械效率為PrPdη＝P1P2PdP1…PkPk-1＝＝η1η2…ηk即串聯(lián)機組總效率等于組成該機組的各個機器效率的連乘積

6、。1k2η1η2ηkPdPrP1P2P1P2Pk-1Pk-1Pk=Pr機構(gòu)的效率(7/10)只要串聯(lián)機組中任一機器的效率很低，就會使整個機組的效率極低；且串聯(lián)機器數(shù)目越多，機械效率也越低。要提高并聯(lián)機組的效率，應(yīng)著重提高傳動功率大的路線的效率。結(jié)論（2）并聯(lián)并聯(lián)機組的特點是機組的輸入功率為各機器的輸入功率之和，而輸出功率為各機器的輸出功率之和。η＝∑Pri∑PdiP1η1+P2η2+…+PkηkP1+P2+…+Pk＝即并聯(lián)機組的總效率與各機器的效率及其鎖傳動的功率的大小有關(guān)，且ηmin<η<ηmax；機組的總效率主要取決于傳動功率大的機

7、器的效率。結(jié)論12kη1η2ηkP1η1P2η2P2η2P1P2PkPd機構(gòu)的效率(8/10)（3）混聯(lián)混聯(lián)機組的機械效率計算步驟為1）現(xiàn)將輸入功至輸出功的路線弄清楚；2）然后分別計算出總的輸入功率∑Pd和總的輸出功率∑Pr；3）最后按下式計算其總機械效率。η＝∑Pr/∑Pd機構(gòu)的效率(9/10)例設(shè)已知某機械傳動裝置的機構(gòu)的效率和輸出功率，求該機械傳動裝置的機械效率。解機構(gòu)1、2、3′及4′串聯(lián)的部分Pd＝Pr/(η1η2η3η4)′′′′＝5kW/(0.982×0.962)＝5.649kW機構(gòu)1、2、3"、4"及5"串聯(lián)的部分＝0.

8、2kW/(0.982×0.942×0.42)＝0.561kW故該機械的總效率為η＝∑Pr/∑Pd＝(5+0.2)kW/(5.649+0.561)kW=0.837Pd＝Pr/(η1η2η3η4η5)"""""