1、第十章 机械效率,10-1 机械效率的表达形式,定义：,机器的机械效率。,力,驱动力,生产阻力,有害阻力,驱动功（输入功）,克服生产阻力之功r,克服有害阻力所作功损耗功f,机械在稳定运转时期有：,机械效率,比值反映了输入功在机械中有效利用的程度。,一、机器的机械效率,1、效率以功或功率的形式表达,将,与,分别除以作功的时间,则得：,因为f或Pf不可能为零,所以，为提高效率，应尽量减小摩擦和损耗。,在一般情况下，机构中的驱动力和阻力为常数，有必要研究效率能否用力（力矩）表示。,图示为一机械传动示意图,F-机器的驱动力， Q-机器的工作阻力,若该装置内不存在有害阻力为理想机器,F0是理想机械中为克
2、服相同的Q所需要的主动力；,Q0理想机械中同样大小的主动力F所能克服的工作阻力。,VQ 工作机的速度 VF 原动机的速度,由单一机构组成的机器，它的效率数据在一般设计手册中可以查到，对于由若干机构组成的复杂机器，全机的效率可由各个机构的效率计算出来，具体的计算方法按联接方式的不同分为三种情况。自己看书。,二、机器的自锁,1、自锁的条件：,若,（1）若机器原来就在运动，那它仍能运动，但此时，机器不作任何有用的功，机器的这种运动称空转。,（实际机器运动副中总存在摩擦）,（2）若机器原来就不动，无论驱动力为多大，它所作的功（输入功）总是刚好等于摩擦阻力所作的功，没有多余的功可以变成机器的功能，机器总
3、不能运动，即发生自锁,若,机器必定发生自锁。,综合两种情况，机器自锁条件：,有条件的自锁,2、机器的运动行程,正行程：,驱动力作用在原动件时，运动从原动件向从动件传递过程,反行程:,将正行程的生产阻力作为驱动力，运动从动件原动件,3、正行程反行程,表示正、反行程时机器都能运动,反行程发生自锁,自锁机构：凡使机器反行程自锁的机构,10-3 机械效率计算及自锁分析示例,一、斜面传动,已知：f,Q(包括重力),求：A等速上升与等速下降时，水平力F的大小，该斜面的效率及其自锁条件,解：1、滑块上升,F为驱动力，Q为生产阻力,考虑A的平衡：,若A、B无摩擦,理想驱动力,上升,2、滑块下降,Q为驱动力，F
4、为生产阻力,若A、B无摩擦,理想生产阻力,下滑,斜面机构在应用时，一般上升正行程，下降反行程,讨论： 和,当一定，是的函数，且 ,正行程：,自锁,反行程 ：,自锁,二、螺旋传动的效率,研究螺旋传动时，假定螺杆螺母之间的正压力是作用在平均半径为r0的螺旋线上。如果忽略各圆柱面上螺旋线升角的差异，当将螺旋的螺纹展开后，得连续斜面,1.方螺纹,螺母A沿轴线移动方向与Q相反（拧紧螺母）,螺旋传动相当于滑块上升,相反：当螺母A沿轴线移动方向与Q相同时（拧松螺母），螺旋传动相当于滑块下降,2、三角螺纹,相当于楔形滑块与楔形槽的作用。,代替 ,三角螺纹的半顶角,三角螺纹摩擦大，效率低，应用于联接的螺旋,方螺
5、纹应用于传递运动和动力的螺旋,复习思考题 1、 谓自锁？从效率的观点看，机器自锁的条件是什么？ 2、 机构具有自锁性能是指什么？试举出二个具有自锁性能的机构实例。 3、 机器运动时，一般要经过哪三个时期？各个时期的特征是什么？,习题 1、在图示钻模夹具中，已知阻力Q，各滑动面间的摩擦系数均为f，楔形块倾斜角为。试求正、反行程中的P和P，以及此夹具的适用条件（即求在什么范围内正行程不自锁而反行程却能自锁的条件）。,2、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。各构件的重量略而不计。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。,
