机械原理第11章机器的机械效率.ppt

第十章 机器的机械效率,第十章 机器的机械效率,10-1 机器的运动和功能的关系10-2 机器的机械效率和自锁10-3 机械效率计算及自锁分析示例,10-1 机器的运动和功能的关系,一、机器的动能方程由能量守恒定律得，机器运动的某一时间间隔内，所有外力与内力作功之和等于机器动能的改变。,Wd输入功,Wr输出功,Wf损失功,10-1 机器的运动和功能的关系,二、机器运动的全时期（主轴）1、起动时期 0h,EE02、稳定运动时期（时间长，机器真正工作的阶段）（1）变速稳定运动 TP为一个运动循环 在TP首末 在TP内,10-1 机器的运动和功能的关系,二、机器运动的全时期（主轴）2、稳定运动时期（2）匀速稳定运动任一时间间隔内3、停车时期,一、机器的机械效率讨论稳定运动时期：定义：损失系数机器的机械效率，效率,10-2 机器的机械效率和自锁,变速稳定运动：（在一个运动循环中讨论效率的）,在TP内任一间隔,此时,瞬时效率,在整个TP内,循环效率,机器真正的效率,匀速稳定运动：,真正的效率即每一瞬时的效率。,10-2 机器的机械效率和自锁,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,设该装置内不存在有害阻力的理想机器,F0对应于Q的理想驱动力；,Q0对应于F的理想有效阻力。,10-2 机器的机械效率和自锁,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。,10-2 机器的机械效率和自锁,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。,（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，机器总不能不运动，即发生自锁。,10-2 机器的机械效率和自锁,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,10-2 机器的机械效率和自锁,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,10-2 机器的机械效率和自锁,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。,10-3 机械效率计算及自锁分析示例,解：1、滑块上升,F为驱动力，Q为生产阻力,考虑A的平衡：,10-3 机械效率计算及自锁分析示例,若A、B无摩擦,理想驱动力,2、滑块下降,Q为驱动力，F为生产阻力,若A、B无摩擦,理想生产阻力,10-3 机械效率计算及自锁分析示例,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,10-3 机械效率计算及自锁分析示例,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,10-3 机械效率计算及自锁分析示例,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,1.方螺纹,10-3 机械效率计算及自锁分析示例,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,10-3 机械效率计算及自锁分析示例,2、三角螺纹,相当于楔形滑块与楔形槽的作用。,v代替,10-3 机械效率计算及自锁分析示例,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,方螺纹应用于传递运动和动力的螺旋,10-3 机械效率计算及自锁分析示例,