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（-）(F为驱动力)（G为驱动力)正行程：=F0/F=tg/
2、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
3、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
4、/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)0-20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
5、、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条件解：对推杆进行力分析，有 FN1=FN2对A点取矩：FN1*l=F*L要使推杆1不发生自锁，必须满足：FFf1+Ff2=2fFN1=2fFL/l L2fL
