机器的机械效率ppt课件.ppt
机械效率表达形式,机械运转时：,克服生产阻力所作的功为有效功(输出功),驱动力所作的功为驱动功(输入功),克服有害阻力(如运动副中摩擦力)所作的功为损失功,Wd,Wr,Wf,当机械稳定运转时：,Wd=Wr+Wf,机械效率,作用在机械上的力可分为驱动力、阻抗力两大类,机械的效率,输入功在机械中的有效利用程度,阻抗力,有效阻力,（生产阻力）,有害阻力,由于损失功 Wf 或损失功率 Pf 不可能为零，所以,1,Wf 或 Pf 越大，机械的效率就越低。因此在设计机械时，为了使其具有较高的机械效率，应尽量减小机械中的损耗，主要是减小运动副中的摩擦损失。用滚动代替滑动,考虑润滑,合理选材等,上下分别除以做功时间则为功率,以功或功率的形式表达,机械的效率,机械效率表达形式,F 实际驱动力 F 驱动力作用点沿力作用线方向的速度,Q 实际生产阻力 Q 阻力作用点沿力作用线方向的速度,起重装置,机械的效率,机械效率表达形式,以力或力矩的形式表达,为进一步简化该式，现假设该机械为理想机械，即机械中不存在摩擦。此时，,F0 为克服同样生产阻力Q所需的理想驱动力,由于Wf 或 Pf 为零,显然 F0 F,机械的效率,F0,机械效率表达形式,起重装置,以力或力矩的形式表达,同理，Q0 为在同样驱动力 F 下克服的理想生产阻力,由于Wf 或 Pf 为零,显然 Q0 Q,机械的效率,Q0,机械效率表达形式,起重装置,以力或力矩的形式表达,为进一步简化该式，现假设该机械为理想机械，即机械中不存在摩擦。此时，,M 实际的驱动力矩,同理，设,M0 理想的驱动力矩,Mr 实际的有效阻力矩,Mr0 理想的有效阻力矩,机械的效率,机械效率表达形式,起重装置,以力或力矩的形式表达,斜面机构,例 斜面机构 计算,正行程,反行程,螺旋机构 计算,拧紧,放松,机械的效率,机械效率表达形式,机械的效率,实验法测定效率,机组的效率,机组由许多机构或机器组成的机械系统,前面介绍了单个机构或一台机器的效率计算,串联机组效率计算,并联机组效率计算,混联机组效率计算,机械系统的效率计算按若干机构或机器联接组合的方式可分为三种：,机械的效率,串联机组效率计算,k 个机构或机器依次串联：,串联机械系统的总效率：,串联机组的总效率等于组成该机组的各个机器或机构的效率的连乘积。,机组中任一个机器或机构的效率低，就会使整个机组的效率很低。而且串联的机器数越多效率越低。,机械的效率,各机器或机构的效率分别为：,机组的效率,并联机组效率计算,k 个机构或机器并联：,总输入功：,总输出功：,总效率：,机械的效率,机组的效率,并联机组效率计算,k 个机构或机器并联：,总效率：,机械的效率,机组的效率,与,各机构或机器效率有关,各机构或机器所传递的功(率)大小有关,混联机组效率计算,兼有串联和并联的机械系统,一般方法：,弄清传动路线,再计算总效率：,分别计算各路线的输入功(率)或输出功(率),机械的效率,总效率的求法按其具体组合方式而定。,机组的效率,例:,机械的效率,机械的自锁,研究了单个运动副的自锁条件，现在从生产阻力和机器的效率等方面来分析机械的自锁条件,一个机械是否发生自锁，可以通过分析组成机械的各环节的自锁情况来判断，只要组成机械的某一环节或数个环节发生自锁，则该机械必发生自锁。此时无论驱动力多大都不能使机械运动,自锁条件,f5-4,f5-5,阻力 G 0,机器的正行程和反行程,正行程 工作行程,反行程 回程,机器中,0,0 正、反行程机器都能运动,0,0,正行程机器运动反行程机器自锁,自锁机构,自锁机构在正行程中效率一般都较低，故对于传递功率较大的机械，常采用其它装置来防止机械的倒转或松脱。,(可防止机械自发倒转或松脱),阻力 G 0,(自锁机械),机械的自锁,自锁条件,机械自锁条件的确定,自锁条件可用以下四种方法确定：,(1)直接根据条件 FtFfmax 确定,(3)利用机械效率计算式(0)确定,(4)令工作阻力小于零(G 0)确定,(2)直接根据机械中各运动副的自锁条件确定,压榨机,机械的自锁,槽面,例:已知图示机构中移动副的摩擦系数 f=0.1，转动副的当量摩擦系数 fV=0.15，拉滑块2的绳与滑轮3间无滑动，,解：,由槽面的当量摩擦系数,滑轮半径 R=100 mm，轴颈半径 r=30 mm，滑块重Q=1000 N，斜面倾角30，楔形半角60，,求使滑块 2 匀速上滑所需的拉力F和机构的效率。,将槽面摩擦转化为当量的平面摩擦,转动副的摩擦圆半径:,以滑块2为示力体:,由正弦定理,平面,例:已知图示机构中移动副的摩擦系数 f=0.1，转动副的当量摩擦系数 fV=0.15，拉滑块2的绳与滑轮3间无滑动，滑轮半径 R=100 mm，轴颈半径 r=30 mm，滑块重Q=1000 N，斜面倾角30，楔形半角60，求使滑块 2 匀速上滑所需的拉力F和机构的效率。,平面,例:已知图示机构中移动副的摩擦系数 f=0.1，转动副的当量摩擦系数 fV=0.15，拉滑块2的绳与滑轮3间无滑动，滑轮半径 R=100 mm，轴颈半径 r=30 mm，滑块重Q=1000 N，斜面倾角30，楔形半角60，求使滑块 2 匀速上滑所需的拉力F和机构的效率。,以滑轮3为示力体:,转动副的摩擦圆半径:,平面,例:已知图示机构中移动副的摩擦系数 f=0.1，转动副的当量摩擦系数 fV=0.15，拉滑块2的绳与滑轮3间无滑动，滑轮半径 R=100 mm，轴颈半径 r=30 mm，滑块重Q=1000 N，斜面倾角30，楔形半角60，求使滑块 2 匀速上滑所需的拉力F和机构的效率。,
