【正文】 58 圖示的斜面壓榨機，若在滑塊 2上施加一定的驅(qū)動力 F，即可推動構(gòu)件 3移動并將物體 4壓緊。設(shè) G為被壓緊的物體對滑塊 3的反作用力，各接觸面的摩擦系數(shù)均為 。試求：力 F撤去后使機構(gòu)自鎖時，滑塊 1的傾角的取值范圍。 f farcta n?? 03212 ??? RR FFF 02313 ??? RR FG? ????cos2sin32??RFF? ????cos2cos23??RFG? 解 由摩擦系數(shù)，得摩擦角 ?滑塊 2與構(gòu)件 3的力矢量方程式 3223 RR FF ? ? ??? 2tan ?? GF ? ? 02tan ?? ??0?F令生產(chǎn)阻力 ?? 2?即機構(gòu)自鎖的條件為 ? 值得注意的是， 圖示的斜面壓榨機，要求在力 G的作用下自鎖，滑塊 2不能松退，但在力 F的作用下滑塊 2可向左移而將物體 4壓緊，力 F反向也可使滑塊 2松退，即在力 F的作用下壓榨機是不自鎖的。因此，一個自鎖機構(gòu)，只是對于滿足自鎖條件的驅(qū)動力在一定運動方向上的自鎖；而對于其它外力，或在其它運動方向上則不一定自鎖，這就是自鎖的方向性。 ? 問題：自鎖機械在自鎖方向上是否一定就不能運動？ 167。 55提高機械效率的措施 ? 影響效率的主要因素是摩擦損耗，故提高效率可采取如下措施： 盡量簡化機械系統(tǒng) ? 落地扇的主運動為葉輪的回轉(zhuǎn)運動，輔助運動為搖頭的轉(zhuǎn)向運動，主運動通過蝸桿與齒輪傳動實現(xiàn)，輔助運動由雙搖桿機構(gòu)實現(xiàn)。大齒輪同時充當(dāng)搖桿的角色，還輸入動力。整個結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙、新穎。 ? 臺扇的主運動也為葉輪的回轉(zhuǎn)運動，但輔助運動為導(dǎo)流板的回轉(zhuǎn)運動，分別由兩個電機驅(qū)動，傳動系統(tǒng)簡單，效率更高。 ? 分析與比較： ? 落地扇和臺扇的設(shè)計都很精巧，落地扇巧妙地利用雙搖桿機構(gòu)實現(xiàn)搖頭轉(zhuǎn)向，而 臺扇是在風(fēng)產(chǎn)生后，對風(fēng)的方向進行控制，設(shè)計思想更加新穎、巧妙 。 ? 落地扇采用蝸桿蝸輪、齒輪傳動和雙搖桿機構(gòu)和離合器進行控制，設(shè)計技術(shù)成熟，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高、效率低； ? 臺扇對導(dǎo)流板進行控制，更符合未來發(fā)展的趨勢 。并且具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕，尺寸小，效率更高。 ? 由以上分析可見， 采用對機械的簡化設(shè)計，以最簡單的機構(gòu)滿足工作要求，使功率傳遞通過最小的運動副，能大幅度地提高機械效率，降低成本。 選擇合適的運動副形式 ? 不同運動副的效率不同，在滿足使用功能的前提下，盡量采用效率高的運動副。轉(zhuǎn)動副的效率比移動副高，且配合精度也高。 盡量減少構(gòu)件的尺寸 在滿足強度、剛度的前提下，不要盲目增大構(gòu)件尺寸。如軸頸的尺寸越大，摩擦園半徑越大，產(chǎn)生的摩擦阻力越大。 盡量減少運動副中的摩擦 ? 用平面摩擦代替槽面摩擦； ? 用滾動摩擦代替滑動摩擦； ? 用矩形螺旋傳動代替三角形螺旋傳動； ? 采用潤滑劑； ? 合理選擇運動副元素的材料。 167。 55 摩擦在機械中的應(yīng)用 摩 擦 離 合 器 摩 擦 制 動 器 依靠摩擦力使頂尖柄鎖緊在頂尖座內(nèi)。 超 越 離 合 器 V 帶 傳 動 本章小結(jié) 1 運動副中的摩擦 ① 移動副總反力的方位。方位包括力的方向和作用點。 ② 槽面摩擦，當(dāng)量摩擦系數(shù)的定義，影響因素。 ③ 螺旋副摩擦，擰緊力矩，擰松力矩和放松力矩的計算公式，在各種情況下的驅(qū)動力和生產(chǎn)阻力。 ④ 轉(zhuǎn)動副，徑向軸承總反力的方位、摩擦阻力矩的計算；摩擦園、摩擦圓半徑。 止推軸承摩擦阻力矩的計算。 2 機械的效率 機械效率的表達(dá)式：功、功率、力、力矩的表達(dá)式。理想機械、理想驅(qū)動力、理想驅(qū)動力矩的概念。 機組的效率，串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)機組。 3 機械的自鎖 自鎖的定義，自鎖產(chǎn)生的條件，應(yīng)注意自鎖的方向性。 4 提高機械效率的措施。 ? 思考題 1 如何確定移動副中總反力的方位？移動副中的總反力與接觸面的夾角始終為摩擦角或當(dāng)量摩擦角嗎？ 2 何謂當(dāng)量摩擦系數(shù)？影響當(dāng)量摩擦系數(shù)的因素有哪些？槽面接觸的摩擦系數(shù)大于平面接觸的原因是因為其摩擦系數(shù)較大嗎？ 3 三角形螺旋副的當(dāng)量摩擦系數(shù)如何確定？螺旋副的擰松力矩、擰緊力矩的計算公式如何？該計算公式中，何為驅(qū)動力？何為生產(chǎn)阻力？ 4 何謂理想機械？何謂理想驅(qū)動力或驅(qū)動力矩？何謂理想生產(chǎn)阻力或生產(chǎn)阻力矩？在利用力或力矩形式的效率表達(dá)式時，如何確定理想驅(qū)動力或驅(qū)動力矩？ 5 串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)機組的機械效率如何計算？影響串聯(lián)、并聯(lián)機組的機械效率的主要因素是什么？ 6 何謂自鎖？自鎖產(chǎn)生的條件有哪些？如何利用這些條件判斷機構(gòu)是否自鎖？自鎖在實際工程中具有哪些應(yīng)用？ 7 機構(gòu)自鎖是否意味著該機械在自鎖方向上就一定不能運動？ 8 何謂摩擦圓，影響摩擦圓大小的因素有哪些？ 9 如何確定徑向軸承總反力的方位？如何確定兩個構(gòu)件的相對運動方向？ 10 重點：機構(gòu)運動副總反力方位的確定。 制作： 侯明亮 侯明亮 侯明亮 F = 0 死點 自鎖