機械的效率及自鎖(修改版)(參考版)
2025-02-14 13:37本頁面
【正文】 ? 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量摩擦角嗎？ 2 何謂當量摩擦系數(shù)？影響當量摩擦系數(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，何為驅動力？何為生產(chǎn)阻力？ 4 何謂理想機械？何謂理想驅動力或驅動力矩？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式時，如何確定理想驅動力或驅動力矩？ 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是否自鎖？自鎖在實際工程中具有哪些應用？ 7 機構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？如何確定兩個構件的相對運動方向？ 10 重點：機構運動副總反力方位的確定。 3 機械的自鎖 自鎖的定義，自鎖產(chǎn)生的條件，應注意自鎖的方向性。理想機械、理想驅動力、理想驅動力矩的概念。 ④ 轉動副，徑向軸承總反力的方位、摩擦阻力矩的計算；摩擦圓、摩擦圓半徑。 ② 槽面摩擦，當量摩擦系數(shù)的定義，影響因素。 超 越 離 合 器 V 帶 傳 動 本章小結 1 運動副中的摩擦 ① 移動副總反力的方位。因此，一個自鎖機構，只是對于滿足自鎖條件的驅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。試求：力 F撤去后使機構自鎖時，滑塊 2的傾角的取值范圍。 0?? ?0?? ? 例題 8 圖示的斜面壓榨機，若在滑塊 2上施加一定的驅動力 F，即可推動構件3移動并將物體 4壓緊。 ? 當 時，其絕對值的大小表示機械自鎖的程度。 G≤0 意味著只有阻抗力反向變?yōu)轵寗恿?，才能使機械運 動，此時機械已發(fā)生自鎖。 例 5 手搖螺旋千斤頂 當 α≤φv時， 其螺旋副發(fā)生自鎖， 則此機械也必將發(fā)生自鎖， (2) 從生產(chǎn)阻力 G≤0的條件來確定 當機械發(fā)生自鎖時，無論驅動力 如何增大，機械不能運動，這時能克 服的生產(chǎn)阻力 G≤0。 故其自 鎖條件為 α≤φv 。 根據(jù)構件 3相對于 2的運動趨勢，確定總反力 FR23的方位如圖所示。當用力F壓下手柄時，即能將工件夾緊，以便對工件加工。 摩擦圓半徑為 ρ， 12F a ρ FR=F FR21=F ? 例題 4 在圖示的偏心夾具中， 1為夾具體， 2為工件， 3為偏心圓盤。 設驅動力為 F， 傳動角為 β， nnβφ Ft Fn FR Ffmax 轉動副自鎖的條件： 設驅動力為 F， 力臂長為 a, 當 F作用在摩 擦圓之內(nèi)時（即 a≤ ρ），則 M = aF ≤ Mf =FR21 ρ = F ρ 即 F 任意增大（ a不變），也不 能使軸頸轉動， 即發(fā)生了自鎖 現(xiàn)象。則 Ft = Fsinβ = Fntanβ Ffmax= Fntanφ 當 β≤φ 時，有 Ft ≤Ffmax 即當 β ≤φ 時，無論驅動力 F 如何增大，其有效分力 Ft 總小于 驅動力 F 本身所引起的最大摩擦 力 Ffmax，因而總不能推動滑塊運動，即為自鎖現(xiàn)象。 （ 2）自鎖意義 設計機械時，為使機械能實現(xiàn)預期的運動，必須避免機械在 所需的運動方向發(fā)生自鎖；有些機械的工作需要具有自鎖的特性，如 牛頭刨床工作臺的升降機構及進給機構等。 24 機械的自鎖 （ 1） 自鎖現(xiàn)象 在實際機械中，由于摩擦的存在以及驅動力作用方向的問題，有時會出現(xiàn)無論驅動力如何增大，機械都無法運轉的現(xiàn)象。 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。 盡量減 小 構件的尺寸 在滿足強度、剛度的前提下，不要盲目增大構件尺寸。 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。并且具有結構簡單、重量輕，尺寸小，效率更高。 ? 分析與比較： ? 落地扇和臺
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