机械原理第八版第五章机械的效率和自锁.pptVIP

* 长江大学工程技术学院机械系 返回 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 长江大学工程技术学院机械系 机械的效率及自锁 因摩擦损失是不可避免的，故必 有ξ 0和η 1。 机械的损失功(Wf)与输入功(Wd) 的比值， §5-1 机械的效率 1.机械效率的概念及意义 （1）机械效率 机械的输出功(Wr)与输入功(Wd)的比值， 以η表示。 机械损失系数或损失率， 以ξ 表示。 η＝Wr/Wd ＝1－ ξ ＝1－Wf/Wd （2）机械效率的意义 它是 机械中的一个主要性能指标。 机械效率反映了输入功在机械中的有效利用的程度。 降耗节能是国民经济可持续发展的重要任务之一。 机械的效率 2.机械效率的确定 （1）机械效率的计算确定 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＝1－Pf/Pd 3）以力或力矩表示的计算公式 η＝F0/F＝M0/M 即 η ＝ 理想驱动力 实际驱动力 理想驱动力矩 实际驱动力矩 ＝ 实际机械装置 η 理论机械装置 η0 η = Pr /Pd=GvG /FvF 0 η0 = GvG /F0vF =1 vG vF F 机械的效率 因其正行程实际驱动力为F＝Gtan(α＋φ)，理想驱动力为F0＝Gtanα，故 例1 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 ′ 解 η＝F0/F＝tanα/ tan(α＋φ) η ＝F0 /F＝tanα/ tan(α－φ) ′ ′ 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 机械的效率 对吗？ 错误！ 例2 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 ′ 解 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 机械的效率 （2）机械效率的实验测定(不讲) 机械效率的确定除了用计算法外，更常用实验法来测定， 许多机械尤其是动力机械在制成后，往往都需作效率实验。 现以蜗杆传动效率实验测定为例加以说明。 1）实验装置 定子平衡杆 电机转子 电机定子 磅秤 千分表 弹性梁 砝码 皮带 蜗杆 制动轮 蜗轮 联轴器 机械的效率 据此，可通过 计算确定出整个机械的效率。 同时，根据弹性梁上的千分表读数（即代表Q力），来确定 出制动轮上的圆周力Ft＝Q－G， 从而确定出从动轴上的力矩M从， M从＝FtR＝(Q－G)R 该蜗杆的传动机构的效率公式为 η ＝P从/P主 ＝ω从M从/(ω主M主) ＝M从/(iM主) 式中 i为蜗杆传动的传动比。 对于正在设计和制造的机械，虽然不能直接用实验法测定其 机械效率， 但是由于各种机械都不过是由一些常用机构组合而成 的，而这些常用机构的效率又是可通过实验积累的资料来预先估 定的（如表5-1 简单传动机构和运动副的效率）。 2）实验方法 实验时，可借助于磅秤测定出定子平衡杆的压力F来确定出 主动轴上的力矩M主， 即 M主＝Fl 机械的效率 3. 机组的机械效率计算 机组 由若干个机器组成的机械系统。 当已知机组各台机器的机械效率时，则该机械的总效率可 由计算求得。 （1）串联 串联机组功率传动的特点是前一机器的输出功率即为后一机 器的输入功率。 串联机组的总机械效率为 Pr Pd η ＝ P1 P2 Pd P1 … Pk Pk-1 ＝ ＝ η1η2…ηk 即串联机组总效率等