机械原理课件 第12章 机械的效率与自锁.pptVIP

作者潘存云 第12章 机械的效率和自锁 12－1 机械的效率 12－2 提高机械效率的途径 12－3 摩擦在机械中的应用 12－4 机械的自锁 机械在稳定运转阶段恒有: 比值Wr / Wd━━机械效率。反映了驱动功的有效利用程度 用功率表示：η＝Pr / Pd 分析：η总是小于 1，当Wf 增加时将导致η下降。 ＝1－Wf /Wd ＝(Wd－Wf) /Wd ＝(Pd－Pf) /Pd ＝1－Pf /Pd 一、机械效率的表达形式 12－1 机械的效率 有害功 有效功 驱动功 Wd = Wr + Wf η＝Wr / Wd 1）效率以功或者功率形式来表达 设计机械时，尽量减少摩擦损失 理想机械 潘存云教授研制 机械 减少摩擦损耗的措施有： b)考虑润滑 c)合理选材 a)用滚动代替滑动 2）以力或者力矩形式来表达 vF vG 用力的比值表示： ＝G vG /F vF η＝Pr / Pd 对理想机械，当工作阻力G一定时，有理想驱动力F0 η0＝G vG /F0 vF ＝1 代入得 η＝F0 vF / F vF ＝F0 / F 用力矩来表示则有: F G 潘存云教授研制 理想机械 F0 vF vG G η＝M0 / M 潘存云教授研制 同理：当驱动力F一定时，理想工作阻力为G0： G0 vG / F vF＝1 得：η＝G vF /G0 vF 用力矩来表示有： η＝M G/ MG0 ＝G / G0 理想机械 机械 vF vG F G 潘存云教授研制 理想机械 F vF vG G0 重要结论： 举例1：试计算斜面机构的效率。 作者：潘存云教授 1 2 G α FR21 a)滑块沿斜面等速上行 根据平衡条件：F + FR21+G = 0 得：F=Gtan(α+φ) φ N F21 n n FR21 v F α G α+φ F 理想机械：F0＝G tan(α ) 机械效率： 作者：潘存云教授 1 2 G α F’R21 b)滑块沿斜面等速下滑 G α-φ 根据平衡条件： F’ + F’R21+G = 0 得：G=F ’ /tan(α-φ) v F’ F’R21 φ α F’ N F21 n n 理想机械：G 0＝F’/tan(α ) 机械效率： 潘存云教授研制 作者：潘存云教授 πd2 d2 G d3 d1 l α 螺纹拧松等同于滑块沿斜面下降，故有： v v G F 举例2：试计算螺旋副的效率。 螺纹拧紧等同于滑块沿斜面上升，故有： 理想机械： M0＝d2 G tan(α ) / 2 η＝M0 / M ＝tan(α)/tan(α＋φ ) 实际驱动力：G=2M’/d2 tan(α-φ ) 理想驱动力：G0=2M’/d2 tan(α) η’＝G0/G ＝tan(α-φ) / tan(α ) 非矩形螺纹，只要将公式中的φ替换成φv 即可。 表12-1 简单传动机械和运动副的效率 名 称 传 动 形 式 效率值 备 注 圆柱齿轮传动 6~7级精度齿轮传动 0.98~0.99 良好跑合、稀油润滑 8级精度齿轮传动 0.97 稀油润滑 9级精度齿轮传动 0.96 稀油润滑 切制齿、开式齿轮传动 0.94~0.96 干油润滑 铸造齿、开式齿轮传动 0.9~0.93 圆锥齿轮传动 6~7级精度齿轮传动 0.97~0.98 良好跑合、稀油润滑 8级精度齿轮传动 0.94~0.97 稀油润滑 切制齿、开式齿轮传动 0.92~0.95 干油润滑 铸造齿、开式齿轮传动 0.88~0.92 蜗杆传动 自锁蜗杆 0.40~0.45 单头蜗杆 0.70~0.75 双头蜗杆 0.75~0.82 润滑良好 三头、四头蜗杆 0.80~0.92 圆弧面蜗杆 0.85~0.95 以上为计算方法，工程上更多地是用实验法测定η ，表12