機械效率和自鎖ppt課件.ppt

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1、§5－1概述§5－2機械的效率和自鎖§5－3運動副中的摩擦重點第五章機械的效率和自鎖摩擦兩物體直接接觸有法向力作用作相對運動或有相對運動的趨勢在機械的各運動副中都有摩擦存在。概述摩擦是影響機器工作性能的重要物理現(xiàn)象。第五章運動副中的摩擦和機械效率1.摩擦對機器的不利影響（有害阻力）1）造成機器運轉(zhuǎn)時的動力浪費?機械效率?2）使運動副元素受到磨損?零件的強度?、機器的精度和工作可靠性??機器的使用壽命?3）使運動副元素發(fā)熱膨脹?導致運動副咬緊卡死?機器運轉(zhuǎn)不靈活；4）使機器的潤滑情況惡化?機器的磨損??機器毀壞。第五章運動副中的摩擦和機械效率如帶傳動、摩擦輪、摩擦

2、離合器、螺旋千斤頂中的摩擦等。機械效率與自鎖運動副的摩擦2.摩擦對機器的有利影響為了提高機械效率：減少有害摩擦，充分利用有用摩擦。第五章運動副中的摩擦和機械效率第一節(jié)機械效率簡介作用在機械上的力。機械運轉(zhuǎn)過程是傳力和作功的過程。作用在機械上的力有：驅(qū)動力、阻力、重力、慣性力和運動副反力。驅(qū)使機械產(chǎn)生運動的力。如各種原動力。特征是力與其作用點的速度方向相同或成銳角。作正功。稱驅(qū)動功或輸入功(Wd)。阻止機械產(chǎn)生運動的力。特征是力與其作用點的速度方向相反或成鈍角。作負功。分有效阻力和有害阻力。有效阻力即生產(chǎn)阻力——作功為有效功或輸出功(Wr)。有害阻力即非生產(chǎn)阻力—

3、—作功為損耗功(Wf)。如摩擦力、介質(zhì)阻力等。在某些情況下可轉(zhuǎn)化為有效阻力或驅(qū)動力。驅(qū)動力：阻力：第五章運動副中的摩擦和機械效率機械效率由運動構(gòu)件質(zhì)心的加速度引起的。在一個運動循環(huán)中，慣性力作功為0。減速運動時，為驅(qū)動力；加速度運動時，為阻力。慣性力：上述諸力在運動副兩元素接觸處引起的作用力。成對出現(xiàn)。對整個機構(gòu)是內(nèi)力；對單一構(gòu)件是外力。分解為正壓力（法向）和摩擦力（切向）。運動副反力：分析摩擦與效率的關(guān)系：研究機械中的摩擦及其對機械效率的影響,通過合理設(shè)計,改善機械運轉(zhuǎn)性能和提高機械效率,是擺在設(shè)計工作者面前的重要任務。第五章運動副中的摩擦和機械效率機械效率機

4、械穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時：一、機械效率的表達形式輸入功輸出功損耗功機械效率定義：輸出功和輸入功的比值，反映了輸入功在機械中的有效利用程度。Wd＝Wr＋Wf第五章運動副中的摩擦和機械效率機械效率1.效率以功或功率的形式表達（a)(b)根據(jù)機械效率的定義用功率可表示為輸入功率輸出功率損耗功率實際機械中，Wf(Nf)不為零令?=Wf/Wd(損耗常數(shù)）?????Wd＝Wr＋Wf第五章運動副中的摩擦和機械效率機械效率?????研究如何令??、??措施：主要是減少摩擦損耗a)設(shè)計時，簡化傳動系統(tǒng)，減少運動副數(shù)目。b)減少運動副中的摩擦，以滾動代滑動。c)良好潤滑。d)合理設(shè)計運動副元素

5、，選用減摩材料。2.效率以力或力矩的形式表達P——驅(qū)動力，Q——生產(chǎn)阻力vP、vQ——P、Q沿該力作用線的速度第五章運動副中的摩擦和機械效率機械效率假設(shè)機械中不存在摩擦，該機械稱為理想機械。此時所需的驅(qū)動力稱為理想驅(qū)動力P0，此力必小于實際驅(qū)動力P。對于理想機械：（c）用生產(chǎn)阻力表示：（d）理想輸入功率理想輸出功率理想阻力第五章運動副中的摩擦和機械效率機械效率當輸入構(gòu)件和輸出構(gòu)件為轉(zhuǎn)動構(gòu)件的情況:(e)實際生產(chǎn)阻力矩理想生產(chǎn)阻力矩實際驅(qū)動力矩理想驅(qū)動力矩以上幾種表達方式，具體情況下靈活應用。第五章運動副中的摩擦和機械效率機械效率二、機組效率機械系統(tǒng)的機械效率可根

6、據(jù)組成系統(tǒng)的各機構(gòu)或機器的效率計算求得。若干機械的連接組合方式一般有串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)三種。1）串聯(lián)K臺機器串聯(lián)；各臺機器效率?1、?2······?K各臺輸入功率N1、N2······NK結(jié)論（1）?為各機器機械效率的連乘積；（2）?〈?K；（3）機器越多，即串聯(lián)級數(shù)越多，??。舉抽油機地面及地下效率的例子。?1?2?kNdN1N2Nk-1Nk…抓薄弱環(huán)節(jié)第五章運動副中的摩擦和機械效率機械效率2.并聯(lián)并聯(lián)系統(tǒng)的總效率不僅與各組成機器的效率有關(guān),而且與各機器所傳遞的功率也有關(guān)。設(shè)ηmax和ηmin為各個機器中效率的最大值和最小值則ηmax<η<ηmin。分析效率時

7、，并聯(lián)抓兩頭，找最大和最小。串聯(lián)抓最低。Nd…?1N1?2N2?kNkN’1N’2N’k第五章運動副中的摩擦和機械效率機械效率令：令：結(jié)論：若各臺機器的效率均相等,并聯(lián)系統(tǒng)的總效率等于任一臺機器的效率。Nd…?1N1?2N2?kNkN’1N’2N’k第五章運動副中的摩擦和機械效率機械效率3.混聯(lián)由串聯(lián)和并聯(lián)組成的混聯(lián)式機械系統(tǒng)。其總效率的求法按其具體組合方式而定。設(shè)串聯(lián)部分效率為?’，并聯(lián)部分效率為?”，則總效率為：第五章運動副中的摩擦和機械效率機械效率在實際機械中，由于摩擦的存在以及驅(qū)動力作用方向的問題，有時會出現(xiàn)無論驅(qū)動力如何增大，機械都無法運轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，這種

8、現(xiàn)象稱為?。1、自鎖定義