自锁和增力机构

1、关于自锁与增力机构第一张，PPT共二十八页，创作于2022年6月本单元的学习目标是： 掌握什么是自锁 ，合理利用自锁或避免自锁 学習机械效率和自锁的关系 学习自锁的应用和自锁条件第一单元： 自锁机构第二张，PPT共二十八页，创作于2022年6月一、什么是机械的自锁？我们知道，任何一件物体，“只要是消除了沿X、Y、Z轴三个方向各自存在的一个平动和一个转动的自由度，总共6个自由度，这个物体的位置就是确定了的”。所谓机械的自锁是指：自由度F1，从机构结构来讲原本可以运动的机械，在驱动力任意增大的情况下，都不能使之运动的现象。机械的自锁对机械的性能有重要影响。有时我们需要克服自锁，有时我们又需要利用自

2、锁。第三张，PPT共二十八页，创作于2022年6月二、先举个例子说明：一个物体1在另一个斜面物体2上滑动F1FF2下滑力F1=F*SinA压力F2=F*CosA摩擦力F3=F2*u=F*CosA*uF3F1时物体发生自锁，即F*CosA*uF*SinA,发生自锁条件是：TgA*u1物体1物体2A第四张，PPT共二十八页，创作于2022年6月三、机械的效率或一、各种功及其相互关系驱动功Wd （输入功）：作用在机械上的驱动力所作的功。有益功Wr （输出功）：克服生产阻力所作的功。损耗功Wf：克服有害阻力所作的功WdWr Wf二、机械效率h 机械效率是输出功和输入功的比值，它可以反映输入功在机械中有

3、效利用的程度。第五张，PPT共二十八页，创作于2022年6月理想驱动力P0 ：理想机械中，克服同样的生产阻力Q，所需的驱动力。四、机械效率的计算1.一般公式:理想机械：不存在摩擦的机械。理想机械的效率 h0等于1，即：第六张，PPT共二十八页，创作于2022年6月五、 机械的自锁一、机械的自锁 由于摩擦力的存在，无论驱动如何增大也无法使机械运动的现象。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，所以机器总不能不运动，即发生自锁 二、自锁现象的意义1）设计机械时，为了使机械实现预期的运动，必须避免机械在所需的运动方向发生自锁；2）一些机械的

4、工作需要其具有自锁特性。第七张，PPT共二十八页，创作于2022年6月垂直分力Pn：所能引的摩擦力为六、发生自锁的条件1. 滑块实例 滑块1与平台2 组成移动副。P为作用于滑块1上驱动力 ，b为力P与滑块1和平台2接触面的法线nn之间的夹角，为摩擦角。 力P分解为水平分力Pt和垂直分力Pn，有效分力Pt：推动滑块1 运动的分力。当b 小於j时，-自锁现象滑块1不会发生运动第八张，PPT共二十八页，创作于2022年6月六、发生自锁的条件（续）2. 转动副实例力P为作用在轴颈上的单一外载荷。当力P的作用线在摩擦圆之内（ar）时力P对轴颈中心的力矩力P本身所能引起的最大摩擦力矩Mf=Rr=Pr ar

5、 MMf 不论力P如何增大，也不能驱使轴颈转动。M=Pa-自锁现象第九张，PPT共二十八页，创作于2022年6月六、发生自锁的条件（续）3. 一般条件 机械发生自锁时，无论驱动力多么大，都不能超过由它所产生的摩擦阻力。 h 0 当h=0时，机械处于临界自锁状态； 当h Fmc+FxhF1的输入功率大于或等于载荷Q和摩擦副产生的损失功率。2）当在载荷Q的作用下向下运动时：载荷Q为驱动力F2+FxhFmc,F1的输入功率和载荷Q产生的功率大于或等于摩擦副产生的损失功率。QF1F2FmcFxh六、发生自锁的条件（续）1）螺旋千斤顶实例第十一张，PPT共二十八页，创作于2022年6月该千斤顶在物体重力

6、的驱动下运动时的机械效率为： 此即该千斤顶在物体重力作用下不致于自行反转的自锁条件。六、发生自锁的条件（续）第十二张，PPT共二十八页，创作于2022年6月为什么螺纹在振动的情况下会发生松动？原因在于现实中的内外螺纹，其表面不是绝对光滑，牙型角、整个螺纹副的牙型不是绝对吻合；其配合面总是“点阵”接触，遇到振动，就会产生塑性变形。它起码是不能消除内外螺纹间的径向间隙，即内外螺纹大径之间的间隙，螺纹副在横向载荷的情况下，必然出现松动失效。在单一的轴向力的作用下，是不会发生松动的 第十三张，PPT共二十八页，创作于2022年6月六、发生自锁的条件（续）2）斜面压榨机 第十四张，PPT共二十八页，创作

7、于2022年6月六、发生自锁的条件（续）3）偏心夹具的自锁条件应满足的条件：由几何关系得：（1）将s、s1的值带入(1)式可得偏心夹具的自锁条件为：第十五张，PPT共二十八页，创作于2022年6月六、发生自锁的条件（续）5. 结论1）所谓机械具有自锁性，是说当它所受的驱动力作用于其某处或按某方向作用时是自锁的，而在另外的情况下却是能够运动的。2）判定机构是否会自锁和在什么条件下发生自锁，可根据具体情况，视方便运用分析驱动力是否作用于摩擦角之内、或驱动力所能克服的阻抗力等于小于零的方法来解决。第十六张，PPT共二十八页，创作于2022年6月本单元的学习主要内容有:1.杠杆机构.2.楔形(斜面)机

8、构.3.螺纹(螺杆)机构.4.增压增力.6.滑轮增力.7.齿轮增力.8.离心增力. 9.曲柄连杆增力.第二单元： 增力机构第十七张，PPT共二十八页，创作于2022年6月杠杆机构阿基米得: “给我一个支点,我就可以撬动地球” F1*L1=F2*L2 = F1= F2*L2/L1当L2/L1 时,F1 L1L2F1F2第十八张，PPT共二十八页，创作于2022年6月杠杆机构(1)折弯机杠杆:要点: 1.中间为转动点,需定位,两头为 腰形,方便滑动. 2.Stopper位置,在力量小处最佳.(2)偏心轮:要点: 1.夹紧行程小. 2.可实现自锁.第十九张，PPT共二十八页，创作于2022年6月楔形

9、(斜面)机构F1F212F1F1F1F1F2物1的受力分析:物2的受力分析:第二十张，PPT共二十八页，创作于2022年6月楔形(斜面)机构物1的受力分析:物2的受力分析:F1F1F1F1F2F1=F1/CosF2 =F1*Sin=F1=F2/Sin=F1/Cos =F2/Sin=F2=F1*Ctg 当0 45 F2 F1 当45 90 F2 F1 当 0 时F2 当 90 时F2 0第二十一张，PPT共二十八页，创作于2022年6月楔形(斜面)机构(1)自动插针机Base 加紧机构:(2)辅助支撑:说明: 1.两运动方向垂直时最佳. 2.保证良好润滑. 3.角度螺杆螺纹展开后相当于斜面,当0 45 F2 F1当45 90 F2 F1当 0 时F2 当 90 时F2 0 F1 F2第二十三张，PPT共二十八页，创作于2022年6月增压增力机构增压油缸示意图D1D2D3PFP1P(D1/2) =P1 (D2/2) P1=P (D1/D2) F= P1 (D3/2) =P (D1/D2) (D3/2) 计算公式:第二十四张，PPT共二十八页，创作于2022年6月增压增力机构快速双行程增压示意图说明:图1为快速行程部分. 图2为增力行程部分. 图3为回退.123第二十五张，PPT共二十八页，创作于2022年6月齿轮增力减速箱涡