第五章  机械的效率及自锁
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 20

第五章 机械的效率及自锁 PowerPoint PPT Presentation


  • 81 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

第五章 机械的效率及自锁. §5-1 机械的效率. §5-2 机械的自锁. 返回. §5-1 机械的效率. 1. 机械效率的概念及意义. 驱动功(输入功 ):作用在机械上驱动力所做的功, W d. 有效功(输出功 ) :机械克服生产阻力所做的功, W r. 损失功:机械克服有害阻力所做的功, W f. 功: W d =W r +W f 功率: P d =P r +P f. 机械效率  :输出功和输入功的比值,反映了输入功在机械 中有效利用的程度。用 表示。. 机械效率是机械中的一个主要性能指标。. v G. F.

Download Presentation

第五章 机械的效率及自锁

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


3579241

第五章 机械的效率及自锁

§5-1机械的效率

§5-2机械的自锁

返回


3579241

§5-1机械的效率

1.机械效率的概念及意义

驱动功(输入功 ):作用在机械上驱动力所做的功,Wd

有效功(输出功):机械克服生产阻力所做的功,Wr

损失功:机械克服有害阻力所做的功,Wf

功:Wd=Wr+Wf 功率:Pd=Pr+Pf

机械效率 :输出功和输入功的比值,反映了输入功在机械

中有效利用的程度。用表示。

机械效率是机械中的一个主要性能指标。


3579241

vG

F

理论机械装置

η0

理想驱动力矩

vF

理想驱动力

即 η =

实际驱动力矩

实际驱动力

2.机械效率的确定

0

实际机械装置

η

(1)以功表示的计算公式

η=Wr/Wd=1-Wf/Wd

(2)以功率表示的计算公式

η = Pr /Pd=GvG /FvF

η=Pr/Pd=1-Pf/Pd

η0 = GvG /F0vF =1

(3)以力或力矩表示的计算公式

η=F0/F=M0/M


3579241

η =F0 /F=tanα/ tan(α-φ)

例斜面机构

已知:正行程 F = Gtan(α+φ)

反行程 F′=Gtan(α-φ)

现求:η 及η ′

因其正行程实际驱动力为F=Gtan(α+φ),理想驱动力为F0=Gtanα,故

对吗?

η=F0/F=tanα/ tan(α+φ)

错误!

因其反行程实际驱动力为G=F′/tan(α-φ),理想驱动力为

G0= F′/tanα,故

η′=G0/G= tan(α-φ)/ tanα


3579241

例 螺旋机构

已知:拧紧时M = Gd2tan(α+φv)/2

放松时 M′=Gd2tan(α-φv)/2

现求:η及η ′

采用上述类似的方法,可得

拧紧时 η = M0/M= tanα/ tan(α+φv)

放松时 η′=G0/G = tan(α-φv)/ tanα


3579241

例:求各运动副总反力和驱动力矩

3

2

B

1

O

A

构件1:

构件2:

C


3579241

求瞬时机械效率

3

2

B

1

O

A

D


3579241

§5-2机械的自锁

1. 机械的自锁

(1) 自锁现象

某些机械,就其机械而言是能够运动的,但由于摩擦的存在,

却会出现无论驱动力如何增大,也无法使机械运动的现象。

(2)自锁意义

设计机械时,为使机械能实现预期的运动,必须避免机械在

所需的运动方向发生自锁;有些机械的工作需要具有自锁的特性,

如手摇螺旋千斤顶。

2. 机械自锁条件的确定

(1) 从运动副发生自锁的条件来确定


3579241

F

FR

φ

Fn

Ft

Ffmax

1)移动副自锁条件

设驱动力为F,

传动角为β,

摩擦角为φ。则

Ft = Fsinβ = Fntanβ

Ffmax= Fntanφ

当β≤φ 时,有

Ft ≤Ffmax

即当β ≤φ 时,无论驱动力F

如何增大,其有效分力 Ft 总小于

驱动力 F 本身所引起的最大摩擦

力Ffmax,因而总不能推动滑块运动,即为自锁现象。

结论 移动副发生自锁的条件为:在移动副中,如果作用于

滑块上的驱动力作用在其摩擦角之内(即β≤φ),则发生自锁。


3579241

F

a

ρ

FR=F

2)转动副自锁条件

力臂长为a,

设驱动力为F,

摩擦圆半径为ρ,

当F作用在摩

擦圆之内时(即a≤ ρ),则

M = aF ≤ Mf =FRρ = Fρ

即F任意增大(a不变),也不

能使轴颈转动,

即发生了自锁

现象。

结论 作用在轴颈上的驱动力为

单力F,

且作用于摩擦角之内,即 a ≤ ρ。

例偏心夹具


3579241

(2) 从生产阻力G≤0的条件来确定

当机械发生自锁时,无论驱动力

如何增大,机械不能运动,这时能克

服的生产阻力G≤0。

G≤0 意味着只有阻抗力反向变为驱动力后,才能使机械运

动,此时机械已发生自锁。


3579241

G

G

重物4

阻抗力矩为M,

螺母5

M′

托盘3

M = Gd2tan(α-φv)/2

支座1

螺旋副

螺杆2

F

手把6

例 手摇螺旋千斤顶

驱动力为G,

反行程:

自锁要求M′≤0,即

tan(α-φv) ≤0

故此千斤顶自锁条件为α ≤φv 。


3579241

η=1-Wf /Wd ≤0

(3)从效率η ≤0的条件来确定

当机械发生自锁时,无论驱动力如何增大,其驱动力所作的

功Wd总是不足以克服其引起的最大损失功Wf,


3579241

例斜面机构

(1)正行程

不自锁

η=F0/F=tanα/ tan(α+φ)

(2)反行程

η′=G0/G= tan(α-φ)/ tanα

η′ ≤0

α ≤φ 自锁


3579241

例斜面压榨机


3579241

4

1

3

2

例:斜面压榨机正、反行程机械效率

(1)正行程

构件2:

构件3:


3579241

(2)反行程


3579241

Ft ≤ Ffmax

(4)从自锁的概念或定义的角度来确定

当生产阻力G 一定时,驱动力F任意增大,即F→∞,或驱动

力F的有效分力Ft总是小于等于其本身所能引起的最大摩擦力,

此时,机械将发生自锁。

例 凸轮机构的推杆


3579241

题5-8

3


3579241

思考题

  • 转动副自锁条件是,移动副自锁条件是 。

  • 机械效率用力或力矩比值表示形式是 。

  • 3. 用机械效率表示机械自锁的条件是 。


  • Login