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《機械原理課件第5章機械的效率與自鎖.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、第五章機械的效率和自鎖§5－1機械的效率§5－2機械的自鎖作者：潘存云教授重力功動能增量有害功有效功驅動功ωmtω一、機械運轉時的功能關系§5－1機械的效率1.動能方程機械運轉時，所有作用在機械上的力都要做功，由能量守恒定律知：所有外力之功等于動能增量2.機械的運轉Wd―Wr―Wf±WG=E－0>0輸入功大于有害功之和。Wd―Wr―Wf±WG=E－E0a)啟動階段速度0→ω,動能0→E啟動作者：潘存云教授ωmtω穩(wěn)定運轉啟動b)穩(wěn)定運轉階段在一個循環(huán)內有：Wd―Wr―Wf=E－E0＝0②勻速穩(wěn)定階段ω＝常數，任意時刻都有：①變速
2、穩(wěn)定階段ω在ωm上下周期波動,ω(t)=ω(t+Tp)WG=0,△E=0→Wd=Wr+WfWd―Wr―Wf=E－E0＝0→Wd=Wr＋Wfc)停車階段ω→0Wd―Wr―Wf±WG=E－E0<0停止輸入功小于有用功與損失功之和。輸入功總是等于有用功與損失功之和。二、機械的效率機械在穩(wěn)定運轉階段恒有:比值Wr/Wd反映了驅動功的有效利用程度，稱為機械效率。η＝Wr/Wd用功率表示：η＝Nr/Nd分析：η總是小于1，當Wf增加時將導致η下降。設計機械時，盡量減少摩擦損失，措施有：Wd=Wr+Wfb)考慮潤滑c)合理選材＝1－Wf/Wd
3、＝(Wd－Wf)/Wd＝(Nd－Nf)/Nd＝1－Nf/Nda)用滾動代替滑動作者：潘存云教授FvFF0vGG機械用力的比值表示：＝GvG/FvFη＝Nr/Nd對理想機械，有理想驅動力F0η0＝Nr/Nd=GvG/F0vF代入得:η＝F0vF/FvF＝F0/F用力矩來表示有：η＝Md0/Md＝1同理：當驅動力P一定時，理想工作阻力Q0為：G0vG/FvF＝1得：η＝GvF/G0vF＝G/G0用力矩來表示有：η＝MG/MG0重要結論：計算螺旋副的效率：擰緊：理想機械：M0＝d2Gtg(α)/2η＝M0/M擰松時，驅動力為G，M’為
4、阻力矩，則有：實際驅動力：G=2M’/d2tg(α-φv)理想驅動力：G0=2M’/d2tg(α)∴η’＝G0/G以上為計算方法，工程上更多地是用實驗法測定η，表5－2列出由實驗所得簡單傳動機構和運動副的機械效率(P123-P124)。＝tg(α)/tg(α＋φv)＝tg(α-φv)/tg(α)表5-2簡單傳動機械和運動副的效率名稱傳動形式效率值備注圓柱齒輪傳動6~7級精度齒輪傳動0.98~0.99良好跑合、稀油潤滑8級精度齒輪傳動0.97稀油潤滑9級精度齒輪傳動0.96稀油潤滑切制齒、開式齒輪傳動0.94~0.96干油潤滑鑄造
5、齒、開式齒輪傳動0.9~0.93圓錐齒輪傳動6~7級精度齒輪傳動0.97~0.98良好跑合、稀油潤滑8級精度齒輪傳動0.94~0.97稀油潤滑切制齒、開式齒輪傳動0.92~0.95干油潤滑鑄造齒、開式齒輪傳動0.88~0.92蝸桿傳動自鎖蝸桿0.40~0.45單頭蝸桿0.70~0.75雙頭蝸桿0.75~0.82潤滑良好三頭、四頭蝸桿0.80~0.92圓弧面蝸桿0.85~0.95續(xù)表5-2簡單傳動機械和運動副的效率名稱傳動形式效率值備注帶傳動平型帶傳動0.90~0.98滑動軸承球軸承0.99稀油潤滑滾子軸承0.98稀油潤滑滑動螺旋
6、0.30~0.80滾動螺旋0.85~0.95V型帶傳動0.94~0.96套筒滾子鏈0.96無聲鏈0.97鏈傳動平摩擦輪傳動0.85~0.92摩擦輪傳動潤滑良好槽摩擦輪傳動0.88~0.900.94潤滑不良0.97潤滑正常0.99液體潤滑滾動軸承螺旋傳動作者：潘存云教授復雜機械的機械效率計算方法：1.)串聯(lián)：2.)并聯(lián)總效率η不僅與各機器的效率ηi有關，而且與傳遞的功率Ni有關。設各機器中效率最高最低者分別為ηmax和ηmin則有：NdNkN1N2Nk-112kN1N2NkN’1N’2N’k12kNdNrηmin<η<ηmax作者
7、：潘存云教授NdNkN1N212N”rN’r作者：潘存云教授NdNkN1N2N’d2N”d2N”d3N’d3N’rN”r123‘3“4‘4“N1N2N’d2N”d2N”d3N’d3N’rN”r123‘3“4‘4“NdNk3.)混聯(lián)先分別計算，合成后按串聯(lián)或并聯(lián)計算。作者：潘存云教授Nr并聯(lián)計算串聯(lián)計算N”rN’r串聯(lián)計算作者：潘存云教授摩擦錐v2121無論F多大，滑塊在P的作用下不可能運動→發(fā)生自鎖。當驅動力的作用線落在摩擦錐內時，則機械發(fā)生自鎖。法向分力：Fn=Fcosβ§5－2機械的自鎖水平分力：Ft=Fsinβ正壓力：N2
8、1=Fn最大摩擦力：Fmax=fN21當β≤φ時,恒有：工程意義：設計新機械時，應避免在運動方向出現自鎖，而有些機械要利用自鎖進行工作(如千斤頂等)。分析平面移動副在驅動力P作用的運動情況：N21Ft≤Fmax=Fntgβ=FntgφφF21FR21PβFtPn
