15機械的效率和自鎖222-wenkub.com
2024-12-29 17:53 本頁面
【正文】 5－ 16 圖示為直流伺服電動機的特性曲線，圖中 M為輸出轉(zhuǎn)矩， P1為輸入功率， P2為輸出功率， Ia為電樞電流， n為轉(zhuǎn)速， η為 效率。設(shè)已知摩擦系數(shù) f=， R=50mm， h=40mm。已知： α=β=60176。 ))(2180sin( ?? ???F例 5. 在圖示的緩沖器中，若已知各楔塊接觸面間的摩擦系數(shù) f 及 彈簧的壓力 FS，試求當楔塊 3 被等速推開及等速恢復原位時 力 F 的大小，該機構(gòu)的效率以及此緩沖器 正、反行程 均不至發(fā)生 自鎖的條件。 3 A B F 解： 分析 ?在 F 力撤除后，偏心盤松脫趨勢為 逆時針轉(zhuǎn)向。 （ 1） 取滑塊 3 為研究對象 在 F的作用下，滑塊 3有向上滑動的趨勢 ba? ???90 ?? )2(90 ?? ???（ 2） 列平衡方程式 02313 ??? RR FF31? 13RF21?G 13RFc 23R（ 3） 作力封閉多邊形 13?23R?4 3 1 G 2 ?F a23RF（ 4） 列出力 G 和力 FR23的關(guān)系式 ))2(90sin( ?? ???G???90b 23RF ??? )2( ?? ???G13R ??? cos)2cos(23RFG ?? )2cos(cos23 ?????GFR32R21?32 )(90 ?? ????? ?? 2?F 12R（ 6） 作力封閉多邊形 （ 5） 取滑塊 1 為分離體分析受力 2 ?12RF? cd? 12)90sin(23????RFF 324 3 1 G ba 23RF2 ?G13R 32Rd ???90F F （ 7） 列出驅(qū)動力 F 和力 FR32的關(guān)系式 )2sin( ?? ?F???cos)2sin(32 ?? RFF)2cos(cos2332 ??????GFFRR ??????cos)2sin()2cos(cos ????G)2tan( ?? ?? GF)90sin(32????RF?? 2?c2. 當撤掉 F 后，工件可能松脫，問： 為防止松脫，至少應在滑塊 2 上 維持多大的力 F ′? 4 3 1 2 ?F′ G 該問屬于反行程問題，此時 G 為 驅(qū)動力， F′為阻力 。下滑塊 2上作用有力 F，推動 滑塊 3向上運動，夾緊工件 4， G 為夾緊的工件 4給滑塊 3的 反作用力（假定為已知），設(shè)各表面的摩擦系數(shù)為 f。問： 1. 正行程時，滑塊是否會自鎖？ 2. 反行程時滑塊的自鎖條件？ ?2 1 12??21N解： 1. （ 1） 分析受力如圖示 （ 2） 列力平衡方程式 （ 3） 作力封閉多邊形 QPQ21N 021 ??? NQPPbac ???90 ??90（ 4） 列出驅(qū)動力 P 和阻力 Q 的關(guān)系式 ???)sin( ?? ?P)sin(cos?????PQ因為 Q 不會小于等于零，故正行程不會自鎖 )90sin( ????Q2. 求反行程時滑塊的自鎖條件 ?2 1 12??21NQP?當原驅(qū)動力由 P 減小至 P′時， 滑塊將在其重力 Q 的作用下有沿斜面下滑的趨勢（注意，此時 P′為阻力， Q為驅(qū)動力） （ 1） 分析受力如圖示 （ 2） 列力平衡方程式 021 ???? NQP（ 3） 作力封閉多邊形 （ 4） 列出驅(qū)動力 Q 和阻力 P′的關(guān)系式 P?ac ???90 ??90 ??? )sin( ?? ??P???cos)sin( ??? QPQ21Nb )90sin( ????Q0sincos )sin( ?? ?? ?? ??（ 5） 求反行程自鎖條件 i 按阻力求自鎖條件 0cos )sin( ???? ? ??QP令： 0)sin( ?? ?? 0)( ?? ?? ??ii 按效率求自鎖條件 ??理想工作阻力 實際工作阻力 實際工作阻力 : 0?? ??cos)sin( ??? QP理想工作阻力 ?cos)sin(0??0PP????? ? ?sinQ? 0cos)0sin( ?? ?Q該類問題解題技巧 該題難點： 力多邊形角度確定 ???cos)sin( ??? QP正行程 Q 與 P 的表達式 反行程 Q 與 P′的表達式 ??cos)sin( ?? QP（ 1） 正、反行程表達式中， φ的符號不同； （ 2） 正、反行程表達式中， Q 、 P（ P ′） 的意義不同 結(jié)論： 在求反行程自鎖條件時，只需求出正行程 Q與 P的表 達式，反行程式在此基礎(chǔ)將 φ反號； 將 P 換成 P ′， 并將驅(qū)動力、阻力角色互換。 如果原來在轉(zhuǎn)動，將減速直至靜止不動 如果原來是靜止的，則將仍然保持靜止狀態(tài) 易混淆的概念點： 前者為幾何條件所致，后者為力不夠大所致。 ?? ?自鎖條件： 驅(qū)動力 F 作用在摩擦角 φ之內(nèi)。 5?4?4?3?3?2?2P?dP1P23?rP?4P?3 rP?2 1 圖 54 解： 由于 3′、 4 ′為串聯(lián)，故： 4321???? ????????? dr PPrd PP ?????22 ?而機構(gòu) 3″、 4 ″、 5 ″也為串聯(lián)，故： rd PP ??? )( 22 ??機構(gòu)的總效率為： drPP?
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