机械原理第五章

机械原理课件第五章第1页，共16页，2023年，2月20日，星期一§5-1机械的效率2、效率的计算设：F-----实际驱动力；Q-----实际生产阻力；vF-----F力作用点的速度；vQ-----Q力作用点的速度；则设想该机器为不存在有害阻力的理想机器:设F0为理想驱动力，“理想”指的是不存在有害阻力时克服相同的工作阻力Q所需的驱动力。第2页，共16页，2023年，2月20日，星期一§5-1机械的效率d2例、计算螺旋机构的效率正行程拧紧螺母所需的驱动力矩为：反行程阻力矩为：F理想情况：φ=0理想情况：φ=0第3页，共16页，2023年，2月20日，星期一§5-1机械的效率讨论机构正、反行程效率一般不相等，即反行程的效率可直接利用正行程的效率公式，驱动力阻力第4页，共16页，2023年，2月20日，星期一§5-1机械的效率三、机组的效率1、串联结论：总效率小于任一级的效率，且级数越多，总效率越低。2、并联结论：总效率与各级的效率及各级的输入功率有关；min<<max；若各级的效率均相等，即1=2==k，则=1=2==k第5页，共16页，2023年，2月20日，星期一§5-1机械的效率3、混联例、如图为一输送辊道的传动简图。已知：柱=0.95，锥=0.92（均已包括轴承效率），试求总效率。解：123456789101112第6页，共16页，2023年，2月20日，星期一§5-2机械的自锁一、定义：对于本来就处于静止的机械，无论怎样增大驱动力都不能使机械按驱动力有效作用方向运动的现象。自锁与机构的几何条件及力的方向有关，与力的大小无关。驱动力的功≤摩擦阻力的功二、研究自锁的目的

防止机械自锁；

设计回程自锁的机构，例如：千斤顶、起重机。第7页，共16页，2023年，2月20日，星期一2§5-2机械的自锁三、自锁条件(三种判定方法）1、第一种判定方法----单个运动副移动副1总作用力总反力若β，即，滑块1运动；若β≤，即，则不管如何增大驱动力F，静止的滑块1始终不会产生运动------自锁。结论：移动副发生自锁的条件为：如果作用在滑块上的合外力作用在摩擦角内（即β≤），则发生自锁。第8页，共16页，2023年，2月20日，星期一§5-2机械的自锁转动副总作用力总反力结论：转动副发生自锁的条件为：如果作用在轴颈上的合外力Q的作用线与摩擦圆相割（即e≤），则发生自锁。1212当e>，Md>Mr，轴颈加速转动；当e=，Md=Mr，轴颈保持原有运动状态；当e<，Md<Mr，静止的轴颈不会转动-----自锁。第9页，共16页，2023年，2月20日，星期一§5-2机械的自锁例、偏心夹具。12求自锁时应满足的条件。3自锁条件即已知：S、e、r0、f、自锁时应满足的楔紧角条件。第10页，共16页，2023年，2月20日，星期一§5-2机械的自锁例、破碎机原理简图如图。设要破碎的料块为球形，其重量可忽略不计。料块与颚板间的摩擦系数为f。求料块被夹紧又不会向上滑脱的颚板夹角应为多大？解1：分析构件2的受力要使构件2不滑脱，应使：

第11页，共16页，2023年，2月20日，星期一§5-2机械的自锁例、破碎机原理简图如图。设要破碎的料块为球形，其重量可忽略不计。料块与颚板间的摩擦系数为f。求料块被夹紧又不会向上滑脱的颚板夹角应为多大？解2：分析构件2的受力自锁条件：R12是使构件2向上的驱动力，若R12作用在反力R32的摩擦角内，即可自锁。第12页，共16页，2023年，2月20日，星期一§5-2机械的自锁对于单自由度的机械，其中任意一个运动副发生自锁，则整个机械发生自锁；但复杂机械，逐个分析运动副的自锁情况是很麻烦的，有时甚至是不可能的。2、第二种判定方法-----0机械不能输出有用功；机械不能启动。讨论

一般机械都有正反行程，0，0，正反行程均不自锁；

0，0，正反行程均自锁，没有实际意义；

0，0，正行程不自锁，反行程自锁-----自锁机械，例如：起重机、夹具、千斤顶等。第13页，共16页，2023年，2月20日，星期一§5-2机械的自锁3、第三种判定方法-----工作阻力Q0当机械自锁时，机械已不能运动，所以这时它所能克服的生产阻力Q0，只有当阻抗力反向变为驱动力后，才能使机械运动。例、斜面机构求反行程自锁条件。F'为工作阻力。解：自锁条件：21第14页，共16页，2023年，2月20日，星期一例：求斜面压机反行程的自锁条件。解：1、正行程F与Q的关系构件１：构件2：4第