机械原理 第5章 §5-1 机械的效率.pptVIP

§5-1 机械的效率 不考虑摩擦时： * 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。 有效功Wr （输出功）：克服生产阻力所作的功。 损失功 Wf：克服有害阻力所作的功 Wd＝Wr ＋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效利用的程度。 d r W W = h d f d f d d r W W W W W W W - = - = = 1 h 将式 Wd＝Wr ＋Wf 两边都除以 t Nd、Nr 、Nf 分别为输入功率、输出功率和损失功率。 二、机械效率（续） ?Nd＝Nr ＋Nf 或： 三、提高机械效率的方法 1、尽量简化机械传动系统，使传递通过的运动副数目越少越好； 2、减少运动副中的摩擦。 d r d r N N t W t W = = T / / h d f N N - = 1 h 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： P Q d r Pv Qv N N = = h 1 0 0 = = P Q v P Q v h P Q v P Qv 0 = T P P Pv v P Pv Qv P P P Q 0 0 = = = T h M M 0 = P vp vQ Q 机械 机械效率的统一形式： 四、机械效率的计算（续） 理想生产阻力Q 0 ：理想机械中，同样的驱动力P所能克服生产阻力。 P Q Pv v Q = T 0 1 0 0 = = P Q P v v Q h 0 0 Q Q v Q Qv Pv Qv Q Q P Q = = = T h 0 M M = 实际驱动力矩 理想驱动力矩 实际驱动力 理想驱动力 = = h 理想阻力矩 实际阻力矩 理想生产阻力 实际生产阻力 = = 不考虑摩擦（?=0）： 四、机械效率的计算（续） 2. 螺旋机构的效率计算实例 1）当螺母逆着载荷Q向上运动时： 考虑摩擦： 2）当螺母在载荷 Q 的作用下向下运动时：载荷Q为驱动力 考虑摩擦时： ) ( 2 2 j a + = Qtg d M a Qtg d M 2 2 0 = ) ( 0 j a a h + = = tg tg M M ) ( 2 2 j a - ￠ = tg d M Q a j a h tg tg ) ( - = ￠ a tg d M Q0 2 2 ￠ = 该机组的机械效率为： 串联机组的总效率等于组成该机组的各个机器的效率的连乘积。 四、机械效率的计算（续） 3. 机组效率的计算 1）串联 串联的级数越多，系统的总效率越低。 N1 N2 Nk-1 1 2 k Nd Nk 总输出功率为: ? 总效率为： 四、机械效率的计算（续） 2）并联 总输入功率为： Nd = N1+ N2+ …+ Nk Nr = N1’+ N2 ’ + …+ N k’ = N1 h1 + N2 h2 + …+ Nk hk hmin h hmax N1= N2= …= Nk时 h1= h2= …= hk时 k k k d r N N N N N N N N + + + + + + = = L L 2 1 2 2 1 1 h h h h k N N N N N N k k k k h h h h h h h + + + = + + + + + + = L L L 2 1 2 1 2 2 1 1 ) ( 2 1 2 1 2 2 1 1 k k k k N N N N N N h h h h h h h = = = = + + + + + + = L L L N1 N2 Nk N’1 N’2 N’k 1 2 k Nd Nr 则机组的总效率为: 四、机械效率的计算（续） 设机组串联部分的效率为h’ ， 并联部分的效率为h’ ’ 3）混联 N1 N2 N’d2 N”d2 N”d3 N’d3 N’r N”r 1 2 3‘ 3“ 4‘ 4“ Nd Nk *