第十一章機(jī)器的機(jī)械效率

1、11-1 機(jī)器的運(yùn)動和功能的關(guān)系 一、機(jī)器的動能方程 由能量守恒定律得，機(jī)器運(yùn)動的某一時間間隔內(nèi)，所有外力與內(nèi)力作功之和等于機(jī)器動能的改變。 0EEWWWWGfrdWd輸入功 Wr輸出功 Wf損失功 二、機(jī)器運(yùn)動的全時期 （主軸） 起動Tp穩(wěn)定運(yùn)動Tp停車nTptm1、起動時期 0h EE0 00EEWWWWGfrdfrdWWW2、穩(wěn)定運(yùn)動時期 （時間長，機(jī)器真正工作的階段） （1）變速穩(wěn)定運(yùn)動 TP為一個運(yùn)動循環(huán) 在TP首末 frdWWWE 0在TP內(nèi) 0E（2）勻速穩(wěn)定運(yùn)動 任一時間間隔內(nèi) ：frdWWWE 0（3）停車時期： 0EE 00EEWWWWGfrdfrdWWW0dW11-2 機(jī)

2、器的機(jī)械效率和自鎖 一、機(jī)器的機(jī)械效率 0EEWWWWGfrd討論穩(wěn)定運(yùn)動時期： frdWWW11dfdfddrWWWWWWW定義：dfWW損失系數(shù) 機(jī)器的機(jī)械效率，效率 1變速穩(wěn)定運(yùn)動：（在一個運(yùn)動循環(huán)中討論效率的） 在TP內(nèi)任一間隔 00EEWWWWGfrdfrdWWW此時 drWW瞬時效率 在整個TP內(nèi) frdWWWdrWW循環(huán)效率 機(jī)器真正的效率 勻速穩(wěn)定運(yùn)動： 真正的效率即每一瞬時的效率。 11dfdrpdprdrPPPPTWTWWW在一般情況下，機(jī)構(gòu)中的驅(qū)動力和阻力為常數(shù)，有必要研究效率能否用力（力矩）表示。 圖示為一機(jī)械傳動示意圖FQvQvF機(jī) 器FQdrFVQVPP設(shè)該裝置內(nèi)不

3、存在有害阻力的理想機(jī)器 F0對應(yīng)于Q的理想驅(qū)動力； Q0對應(yīng)于F的理想有效阻力。 100FQFQFVVQVFQV00QFQFVVFQ0000QQFFFQQFFQQFFVQVPPFQdr00rrddMMMM由單一機(jī)構(gòu)組成的機(jī)器，它的效率數(shù)據(jù)在一般設(shè)計手冊中可以查到，對于由若干機(jī)構(gòu)組成的復(fù)雜機(jī)器，全機(jī)的效率可由各個機(jī)構(gòu)的效率計算出來，具體的計算方法按聯(lián)接方式的不同分為三種情況。自己看書。 二、機(jī)器的自鎖 1、自鎖的條件： 0fW0dfWW11若 dfWW0（1）若機(jī)器原來就在運(yùn)動，那它仍能運(yùn)動，但此時，機(jī)器不作任何有用的功，機(jī)器的這種運(yùn)動稱空轉(zhuǎn)。 （2）若機(jī)器原來就不動，無論驅(qū)動力為多大，它所作的

4、功（輸入功）總是剛好等于摩擦阻力所作的功，沒有多余的功可以變成機(jī)器的功能，機(jī)器總不能不運(yùn)動，即發(fā)生自鎖 若 fdWW 0機(jī)器必定發(fā)生自鎖。 綜合兩種情況，機(jī)器自鎖條件： 00有條件的自鎖 2、機(jī)器的運(yùn)動行程 正行程： 驅(qū)動力作用在原動件時，運(yùn)動從原動件向從動件傳遞過程 反行程: 將正行程的生產(chǎn)阻力作為驅(qū)動力，運(yùn)動從動件原動件 3、正行程反行程 0, 0表示正、反行程時機(jī)器都能運(yùn)動 0,0反行程發(fā)生自鎖 自鎖機(jī)構(gòu)：凡使機(jī)器反行程自鎖的機(jī)構(gòu) 11-3 機(jī)械效率計算及自鎖分析示例 一、斜面?zhèn)鲃?AQFBRNvAFf=fN已知：f,Q(包括重力) 求：A等速上升與等速下降時，水平力F的大小，該斜面的效

5、率及其自鎖條件解：1、滑塊上升 F為驅(qū)動力，Q為生產(chǎn)阻力 arctgf考慮A的平衡： 0FRQBAQRF)( QtgF若A、B無摩擦 0理想驅(qū)動力 )(0QtgF 上升 )(0tgtgFF2、滑塊下降 Ff=fNRNFABQvAQ為驅(qū)動力，F(xiàn)為生產(chǎn)阻力 0FRQBAQFR)(QtgF若A、B無摩擦 理想生產(chǎn)阻力 QtgF 0下滑 tgtgFF)(0斜面機(jī)構(gòu)在應(yīng)用時，一般上升正行程，下降反行程 討論： 和當(dāng)一定，是的函數(shù)，且 正行程： 自鎖 20反行程 ：0自鎖 二、螺旋傳動的效率 研究螺旋傳動時，假定螺桿螺母之間的正壓力是作用在平均半徑為r0的螺旋線上。如果忽略各圓柱面上螺旋線升角的差異，當(dāng)將螺旋的螺紋展開后，得連續(xù)斜面 1.方螺紋r0MRFABQFQRABvA2r0p02 rParctg螺母A沿軸線移動方向與Q相反（擰緊螺母） 螺旋傳動相當(dāng)于滑塊上升 )( QtgF)(tgtg)(00tgQrFrM相反：當(dāng)螺母A沿軸線移動方向與Q相同時（擰松螺母），螺旋傳動相當(dāng)于滑塊下降 )(QtgFtgtg)()(00tgQrrFM, 02、三角螺紋 相當(dāng)于楔形滑塊與楔形槽的作用。 代替 )(tgtg)(0tgQrMtgt