15機(jī)械的效率和自鎖222(文件)
【正文】 聯(lián)組合機(jī)器的效率計(jì)算 5?4?4?3?3?2P?2P?dP1P2 3P?r?4P?3P? rP??2 1 混聯(lián)組合機(jī)器的總效率 drPP?????? ?????η′— 串聯(lián)機(jī)構(gòu)的效率 η″— 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的效率 Q 1 2 2′ 3 4 5 例 1 在圖示的電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)中，已知其每一對(duì)齒輪的效率 η1 η2′３以及鼓輪的效率 η4均為 ，滑輪的效率 η5為 ，載荷 Q = 50000N。 解： 1. 分析機(jī)構(gòu) 該機(jī)構(gòu)為混聯(lián)機(jī)構(gòu) 串聯(lián)部分：圓柱齒輪 2 并聯(lián)部分：錐齒輪 4； 6； 8 ； 10。 52 機(jī)械的自鎖 自鎖現(xiàn)象 無論物體上作用的驅(qū)動(dòng)力有多大，在摩擦力的作用下，物體都不會(huì)沿著驅(qū)動(dòng)力的方向運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱作自鎖。 ｎ ｎ RF??? ??在 F 作用下，滑塊勻速滑動(dòng)（或處于臨界狀態(tài)）； 在 F 作用下（ F必須足夠大），滑塊將加速滑動(dòng)； 小結(jié)： （ 1） 移動(dòng)副自鎖條件： （ 2） 在下列三種情況下： ???如果原來在運(yùn)動(dòng)，將減速直至靜止不動(dòng) 如果原來是靜止的，則將仍然保持靜止?fàn)顟B(tài) ▲ 自鎖狀態(tài) （ β＜ φ） 下滑塊的不能動(dòng)， 前者為幾何條件所致，后者為力不夠大所致。 1 ?F aF F ▲ 自鎖狀態(tài) （ α＜ ρ） 下軸頸的不能轉(zhuǎn)動(dòng) ▲ 非自鎖狀態(tài)下 （ α ＞ ρ ） 下軸頸的不能轉(zhuǎn)動(dòng)． 還可從下列角度描述自鎖現(xiàn)象： （ 1）從效率的角度描述自鎖現(xiàn)象 dfNN?? 1?自鎖也可以認(rèn)為是摩擦力過大，克服摩擦消耗的功率大于 輸入功率，即 Nf＞ Nd ,由效率公式： 可知 , 當(dāng)自鎖發(fā)生時(shí)， 01 ???dfNN?即：用效率描述自鎖的結(jié)論為： 0??（ 2）從工作阻力的角度描述自鎖現(xiàn)象 0?Q如果希望物體在驅(qū)動(dòng)力下移動(dòng)（或轉(zhuǎn)動(dòng)） 只有將阻力 Q反方向 作用在物體上，否則，無論驅(qū)動(dòng)力多大，物體都不會(huì)運(yùn)動(dòng)。 本章作業(yè)： 52， 55 ~ 58， 510。 試分析： 1. 為產(chǎn)生對(duì)工件 4 的夾緊力 G ,在滑塊 2 上需加多大的推力 F。 )2tan( ?? ?? GF由正行程力的表達(dá)式： )2tan( ?? ??? GF得出反行程力的表達(dá)式 0tan )2tan( ??? ? ??GG??理想工作阻力 實(shí)際工作阻力 解得反行程自鎖條件： ?? 2?3. 滑塊在 G 作用下的自鎖條件。 只有當(dāng)偏心盤在反力作用下產(chǎn)生順時(shí)針 作用的阻力矩時(shí)，機(jī)構(gòu)具有自鎖功能 在 F力作用下，工件夾緊，偏心盤 順時(shí)針轉(zhuǎn)向； 問題： 反力如何作用會(huì)有阻力矩？ 3?反力為： 23RF 13R、 13RFM M 23RF23R?X X 1 ?D B A 1S??eoE 2 3 A B 用解析式描述自鎖條件 自鎖條件：力 FR23作用線在摩擦圓內(nèi) 用幾何條件表示為： ??? 1SS oES ???? )sin( ?? ?? e ?sin2/1 ?? D23RF ???? ????? sin2)sin(1DeSSc ?E3 0?? iXF1 2 例 4. 圖示為凸輪機(jī)構(gòu)，推桿 1在凸輪 3推力 F的 作用下，沿著導(dǎo)軌 2向上運(yùn)動(dòng)，摩擦面的 摩擦系數(shù)為 f。 F 解： 1. 楔塊 3 被推開為正行程 分別取塊 2 分析受力 F 12?13??? ????????bcF FR31 FR21 )sin(21?? ??RF))(2180sin()sin(21 ????????? FFRFR31 FR21 )cos(221 ?? ??FRa SFSF?2112 FF ?42RF 12RF 21RFa ???F bcSFFS d )(90 ?? ??? )(2 ?? ??? )(2sin ??SF)cos()sin(2)cos(12 ?????????? SRFF)cos(2 ?? ??F))(90sin(12?? ???RF聯(lián)立兩式求解： 2112 RR FF ?)sin(212 ?? ??SRFF)cos(2 ?? ??F得： )tan ( ?? ?? FF S令： 0?SF 0)tan( ?? ??F 0)( ?? ??得正行程自鎖條件為： ?? ?得正行程不自鎖條件為： ?正行程效率 : ???tan)tan(FF ????理想工作阻力 實(shí)際工作阻力 ???tan)tan( ??2. 楔塊 3 等速恢復(fù)原位為反行程，此時(shí) FS為驅(qū)動(dòng)力，原 驅(qū)動(dòng)力 F 降至 F′成為阻力 。 ，各摩擦面間的摩擦系數(shù)均為 f=， 阻力 Q=1000N。為保證機(jī)構(gòu)能正常工作，試確定滾柱直徑 d的合適范圍。由于印刷錯(cuò)誤，誤將 η也印為 n了，試判斷哪一條曲線 才是真正的效率曲線并說明理由。 5－ 15 圖示為一提升裝置， 6為被提升的重物，設(shè)各接觸面間的 摩擦系數(shù)為 f（不計(jì)鉸鏈中的摩擦），為了能可靠提起重物， 試確定連桿 2（ 4）桿長(zhǎng)的取值范圍。 α α β Q P 1 2 3 ???902 Q 23V21V?32F? 32F ?? ???9021V12V12FbQ ?? 2? 03212 ??? FF1223ca??? ???901 P ??α α β Q P 1 2 3 )902( ?? ????
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