《机械原理 课件 第4-5章 机械的受力分析、效率与自锁.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械原理 课件 第4-5章 机械的受力分析、效率与自锁.ppt（18页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、作用在机械上的力：驱动力、阻抗力,第4-5章 机械的受力分析、效率与自锁,机械效率,机械在某段运行时间内，根据能量守恒定律 输入功 = 输出功 + 损失功 即 Wd = Wr + Wf,功率,功,自锁：驱动力不足以克服 阻力，机械不能运转的现象,Wd Wf 0 Wr 0 ，机器运转,Wd = Wf = 0 输入功全部用以克服摩擦力, 机械原来运转只能保持空转，机械原静止仍只能静止,Wd Wf 0机械原静止仍静止, 原来运动也将减速最终停止运动,自锁条件 ： 0,运动副的摩擦,机械的效率与自锁,表2.2 常用机械传动的效率,机械设计基础课程设计指导书,平面四杆机构 80%-90% 凸轮机构 90
2、% 弹簧97%,做试验,机组的效率,一般性结论,机组的效率,串联,Nr = Nk,Pd,Pr,前一机器的输出功率是后一机器的输入功率,机组的效率,并联,混联,机组的输入功率为各机器输入功率之和 机组的输出功率为各机器输出功率之和,机组的效率,1=2=0.98, 3=4=0.96, ”3=”4=0.94, ”5=0.42, Nr=5KW, N”r=0.2KW, 求总效率,解:两个串联支路Nd=Nr/ (12 34 )=5.649K N”d=N”r/ (12 ”3”4 ”5) = 0.561KW,作业：5-6,5-7，5-8（a）,4-13,两支路并联，总效率,运动副的摩擦与自锁,移动副中的摩擦与
3、自锁,R21 总反力,取构件1分析，2给1的反力,2,1,最大摩擦力,作用在构件1上的其他外力：引力G，推力P,自锁,摩擦角 ：最大摩擦力发生时 总反力与法线方向所夹的锐角,分清：运动副反力 其他外力,大小是确定的，没有限制,自锁,无论施加的外力F多么大，运动副都不能相对运动,移动副中的摩擦与自锁,自锁条件, ,自锁,自锁(边界情况),不自锁,F,P,G,1,槽面移动副,外力体现驱动因素,反力体现摩擦因素,大小是确定的，没有限制,移动副中的摩擦与自锁,1,2,3,4,重力、惯性力、工作阻力,自锁条件？,槽面摩擦,槽面移动副的摩擦,取构件1研究，2给1的反力F21,N21,槽面接触的摩擦力大于平
4、面接触的摩擦力,自锁条件,1,2,G,2,1,V12,构件1上作用的其他外力：G, P,材料的摩擦系数,求N21：,当量摩擦系数,合力 F,研究反力,当量摩擦角,凸轮尺寸,其他形状的移动副（圆.） 用相同方法,凸轮机构机架的尺寸,若分母=0,则,自锁,临界压力角,临界压力角大则不易自锁 减小b、增加l,机架尺寸l、b,研究 从动件受力,工作阻力,驱动力,转动副,摩擦圆:以轴颈中心为圆心，为半径的圆。 反映最大摩擦力,转动副的摩擦,（轴颈摩擦）,Q,N,静止,运动,总反力的方向与作用点,Q,R21,F21,N21,全反力,全反力作用点,求：,的方向？,注意：这只是简化分析,R21产生与Md反向的
5、力矩,转动副的摩擦,R21,F21,N21,12,1）R21与载荷Q大小相等，方向相反； 2）R21的作用线必于摩擦圆； 3）R21产生的摩擦力矩与12转动方向相反。 （与21转动方向相同）,平衡时,自锁,R12与Q构成阻力偶,转动副总反力的特征,顺时针转动,逆时针转动,转动副的摩擦,研究驱动力 （力矩）,h :其他外力的合力（体现驱动力因素）到转动中心的距离,在Q相同条件下，不同的Md将得到不同的h,力的平移,转动副的摩擦,R21,2,1,12,Q,h,1）当h时，Md Mf 驱动力矩大于阻力矩 2）当h=时，Md=Mf 保持平衡，原转动仍匀速转动；原静止仍静止 3）当h时，Md Mf 驱动
6、力矩不足以克服阻力矩 ,自锁条件：h,自锁条件,偏心夹具,其他外力的合力作用线与摩擦圆相切或相割,转动副的摩擦,例 偏心夹具的自锁条件（忽略重力）,摩擦圆半径,设计参数：D、e和,手松开后，使夹具松动的驱动力是R,研究转动副自锁条件,自锁条件小结,适当设计三个参数可满足夹具自锁的要求,用力来计算效率,复杂机构的研究需要用效率计算的方法来研究,驱动力,生产阻力,用力来计算效率,引入理想机器(没摩擦) Wf = 0， 0 = 1,克服同样的生产阻力，理想机器所需的驱动力较小,理想机器驱动力F0,真实机器驱动力F,同样的驱动力，理想机器能克服的生产阻力较大,理想机器克服生产阻力Q0,真实机器克服生产阻力Q,研究机构效率与自锁的方法： 从受力情况已知的构件开始，通过分析，建立效率表达式，计算效率、求解自锁条件,例：斜面机构的效率和自锁,1） 滑块沿斜面等速上行,驱动力,效率,研究构件1受力，其他外力：P、Q,运动副反力 R12,自锁条件 ： 0,Q,P,R21,V12,2 ） 滑块沿斜面等速下行,（维持力） 可克服的阻力,效率,自锁条件, , ,螺旋机构的效率和自锁,滑块沿斜面等速上行，相当于拧紧螺母； 滑块沿斜面等速下行，相当于拧松螺母。,其他机构效率求解,例：斜面机构的效率和自锁,