第五章机构效率与自锁

1、第五章 机械的效率与自锁5-1 机械的效率机械的输出功与输入功之比，称为机械效率。机械的输出功与输入功之比，称为机械效率。机械运转时：Wd=Wr+Wf （Wd-输入/驱动功，Wr -输出/有效功 ，Wf -损失功）机械效率 = Wr /Wd =1- Wf / Wd = Pr /Nd =1- Pf / Nd （用功率表示）计算公式：= Pr /Pd =G vG/（F vF）设： 0=1的理想机械 0=1= G vG/ （F0 vF）则有： = F0/ F 或= M0/ M （F0/ M0不考虑摩擦时的理想驱动力/矩）斜面机构的效率斜面机构的效率正行程：F=G*tg（+ ） 反行程 F=G*tg（

2、- ） (F为驱动力) （G为驱动力)正行程：= F0/ F =tg/tg（ +） F为驱动力反行程：= F0/ F = tg（- ）/tg G为驱动力 表5-1简单传动机构和运动副的效率n系统效率的计算1）串联系统 = 1 2 3 4 k2）并联系统=（P1 1+ P2 2 + P k k ）/ （ P1 + P2 + P k ）3）混联系统n 5-2机构的自锁机构的自锁一.定义由于摩擦力的存在,使机构无论在多大的驱动力的作用下都无法运动的现象,称为自锁.例:1、螺旋千斤顶A 旋转螺母，使重物上升B 撤去旋转力F，则无论 重物多重，都不能使螺 母反转，使重物下降。 - - - - - -可利

3、用的自锁二、自锁的条件1、移动副分析右图所示滑块机构，要使滑块向右滑动或有向右滑动的趋势，则：Ff F cos tg tg tg故 反之，当时，无论作用在滑块上的力有多大，FfFt，机构自锁，也即当驱动力作用在摩擦锥内时，机构自锁。2、转动副当驱动力作用在摩擦圆以内时，（到转动中心的距离为a,a)此时：Md=F*a Mf=FR* 因 ：FR =F, a 故： Md Mf机构发生自锁三、自锁的几种确定方法n机械自锁的本质是其中的运动副发生了自锁1.驱动力在摩擦锥（圆）以内例：判断右图斜面楔块机构的自锁条件（即撤去外力F后，楔形块2不向右移动）撤去外力F后，使楔形块向右滑动的驱动力为FR32，欲使

4、机构自锁，则：- 22、驱动力F 0（即必须加一个反向的作用力才能将楔形块拉出n对上例中楔形块2，F+FR12+FR32=0利用正弦定律：F/sin(-2)= FR32 /sin(90+) = FR12 /sin(90-+)因为 F 0所以 sin(-2) 0即自锁条件为： 23 、利用效率0（驱动力所作的功不足克服其所引起的最大损失功因驱动力G=FR32G=FR32 = F sin(90+) /sin(-2) =F cos / sin(-2)G0 = F / sin= G0/G = (F/sin)/(Fcos /sin(-2) = sin(-2)/ (sin cos )0sin(-2) 0-

5、20即自锁条件为 24、利用力学的方法Fx 0 FR32 * sin(-)- FR12 sin 0 Fy =0 FR32 * cos(-)- FR12 cos =0 tg(-) tg 即自锁条件为 2例：1、斜面压榨机求机构在撤去力F后，机构的自锁条件解：F= FR32 * sin(-2)/ cos ，G= FR23 * cos(-2)/ cos FR32 = FR23 ， F= Gtg (-2), F 0 ,即自锁条件为 22、偏心夹具求当撤去力F后，夹具不自动松开的条件。解：夹具自锁， FR23必须在摩擦圆内，则有s-s1 , 由图：s=OE=e*sin(-),s1 =AC=(Dsin )/2, 故该夹具的自锁条件为：e*sin(-)- (Dsin )/2 3、凸轮机构中的推杆求该凸轮机构避免发生自锁的