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文檔簡介

1、第五章機(jī)械的效率和自鎖效率是衡量機(jī)械性能優(yōu)劣的重要指標(biāo),而一部機(jī)械效率的高低在很大程度上取 決于機(jī)械中摩擦所引起的功率損耗。 研究機(jī)械中摩擦的主要目的在于尋找提高機(jī) 械效率的途徑。機(jī)械的自鎖問題及移動(dòng)副自鎖條件的求解是本章的難點(diǎn)之一。5.1本章知識(shí)點(diǎn)串講【知識(shí)點(diǎn)1】機(jī)械效率及其計(jì)算定義:機(jī)械的輸出功與輸入功之比稱為機(jī)械效率,n = Wr / Wd性質(zhì):n 時(shí),驅(qū)動(dòng)力P的作用線在摩擦角之外。Px F,即滑塊加速;(2當(dāng)a =時(shí),P與R共線。Px = F:a. 滑塊等速運(yùn)動(dòng)一一原本運(yùn)動(dòng);b. 靜止不動(dòng)原不動(dòng),具有運(yùn)動(dòng)趨勢。Px P寸,構(gòu)件加速回轉(zhuǎn)。(2當(dāng)h = 時(shí)a.軸頸等速運(yùn)動(dòng) 原本運(yùn)動(dòng);b.軸

2、頸靜止不動(dòng)原不動(dòng),具有運(yùn)動(dòng)趨勢。(3 h Bpa.構(gòu)件原運(yùn)動(dòng),將減速至靜止;b.構(gòu)件原靜止,仍保持靜止。故軸頸自鎖條件為:h 即表現(xiàn)為驅(qū)動(dòng)合力與摩擦圓相割或相切。4斜面自鎖條件Q與平面摩擦相對(duì)應(yīng),對(duì)于楔形面摩擦可以直接用f v代替f ,相應(yīng) 地可以用 v 代替如自鎖條件一一a v在談到自鎖時(shí),一定要說明是對(duì)哪個(gè)力,在哪個(gè)方向上自鎖。自鎖條件可用以 下3種方法求得:(1對(duì)移動(dòng)副,驅(qū)動(dòng)力位于摩擦角之內(nèi);對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)副,驅(qū)動(dòng)力位于摩擦圓之內(nèi)。(2令工作阻力小于零來求解。對(duì)于受力狀態(tài)或幾何關(guān)系較復(fù)雜的機(jī)構(gòu),可先假 定該機(jī)構(gòu)不自鎖,用圖解解析法或解析法求出工作阻力與主動(dòng)力的數(shù)學(xué)表達(dá)式,然后再令工作阻力小于零,

3、解此不等式,即可求出機(jī)構(gòu)的自鎖條件。(3利用機(jī)械效率計(jì)算式求解,即令n 0這種方法比方法(2復(fù)雜,當(dāng)機(jī)構(gòu)由多 個(gè)子機(jī)構(gòu)組成時(shí),若用整個(gè)機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率求解時(shí),可能會(huì)出現(xiàn) 負(fù)負(fù)得正”的問題, 而得出錯(cuò)誤的結(jié)果。5.2本章重難點(diǎn)總結(jié)重難點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)機(jī)械的自鎖問題及移動(dòng)副自鎖條件的求解是本章的難點(diǎn)之一。本章重難點(diǎn)例題講解【例題1】從機(jī)械效率的觀點(diǎn)看,機(jī)構(gòu)發(fā)生自鎖是由于(2下降自鎖條件a 90(驅(qū)動(dòng)力太小生產(chǎn)阻力太大效率小于零摩擦力太大解析:此題是我們武漢理工大學(xué)某年的真題,很簡單,相信很多同學(xué)都能做出來 但是有的同學(xué)萬一不會(huì)做怎么辦呢?對(duì)于這一題我們還可以用排除法來做.對(duì)于第 選項(xiàng),它們說的都是力,但

4、是題目要求我們從效率的觀點(diǎn)看,所以很容易就可 以將它們排除將它們排除之后就只有一個(gè)選項(xiàng)了 ,也就是本題的正確答案?!纠}2在如圖所示的機(jī)構(gòu)中,已知n仁0.8, n 2=0.9, n試求總的效率n解析:該機(jī)構(gòu)是一個(gè)典型的串聯(lián)機(jī)構(gòu),直接根據(jù)串聯(lián)機(jī)構(gòu)的效率計(jì)算方法來求。n = n 1* n 2* n 3=0.576【例題3】 在如圖所示的機(jī)構(gòu)中,已知n仁0.8, n 2=0.8, n 3=0.9,并且=019,d1=50w, N d2=60w, N d3=80w, N d4=80w,試求總的效率 n解析:該機(jī)構(gòu)是一個(gè)典型的并聯(lián)機(jī)構(gòu),直接根據(jù)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的效率計(jì)算方法來求。n = (Nd1* n 1+N

5、d2* n 2+N d3* n 3+N d4* n 4/ (Nd1+Nd2+Nd3+Nd4=0.85926.【例題4】圖示為一斜面壓榨機(jī)。求在去掉水平力 P后的機(jī)構(gòu)自鎖條件。Q 1 2 ? R42 m n a R23 3 a m 4r?R32 v P R43解析:解析:分析相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況,標(biāo)出運(yùn)動(dòng)上總反力之方向線。對(duì)受力體2和3,分別列出平衡方程式為:Q +R42 +R32 = 0 P + R43 + R23 = 0有: Q = R32 *sin( -2a /cos P = R23 *cOS /cos 即:Q = P *ctg( -2 且:Q0 = P *ctg 因而:n =Q0 / Q =tg

6、(-2( /tg 所以:a 2 【例題5】對(duì)于并聯(lián)機(jī)構(gòu),為什么 n min n (Nd1 n min +Nd2n min+ + NdKn min / (Nd1 + Nd2 + NdK = n min n = (Nd1 n 1 + Nd2 n 2 +NdKn K / (Nd1 + Nd2 + NdK (Nd1 n max + Nd2 n max+ + NdK n max / (Nd1 +Nd2 + NdK = n ma丈例題5】圖示為一偏心夾具,已知其摩擦圓半徑為p,楔緊角為偏心盤的外徑】為D,偏心距為e,分析保證其自鎖的條件。Ss si eP H ?D解析:解析:去掉壓力F后,偏心盤有沿逆時(shí)針

7、方向轉(zhuǎn)動(dòng)放松的趨勢,由 此可知被壓物體對(duì)夾 具的作用力R23如圖所示。分別過偏心盤的圓心和其回轉(zhuǎn)中 心作R23的平行線。則其自鎖條 件為R23與摩擦圓相切或相交,即s-s1由三角 形的尺寸關(guān)系可得s1= ( D sin ?/ 2 s= e sin(S由以上三式可得,e sin( S -?( Dsin ?/ 2 w即為自鎖條件。5.3本章典型題庫作業(yè)1 試說說移動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng) 副自鎖的條件分別是什么?2 斜面自鎖的條件是什么? 3從機(jī)械效率的觀點(diǎn)看,機(jī)構(gòu)發(fā)生自鎖是由于 。 4.試舉幾個(gè)應(yīng)用自鎖的例子。5.某機(jī)械的效率為n則n取值 范圍是。6.如圖所示,構(gòu)件1為凸輪機(jī)構(gòu)的推桿,它在P力作用下沿導(dǎo)軌2向上運(yùn)動(dòng),設(shè)兩者 間的摩擦系數(shù)f=0.2,試問為避免發(fā)生自鎖,導(dǎo)軌的長 度L應(yīng)滿足什么條件(構(gòu)件1重量不計(jì))? 作業(yè)答案1.移動(dòng)副自鎖的條件 是驅(qū)動(dòng)力作用于摩擦角之內(nèi);轉(zhuǎn)動(dòng)副自鎖的條件為驅(qū)動(dòng)力作

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