機(jī)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(dòng)副中總反力的方位？移動(dòng)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?yàn)槠淠Σ料禂?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(jì)算公式如何？該計(jì)算公式中，何為驅(qū)動(dòng)力？何為生產(chǎn)阻力？ 4 何謂理想機(jī)械？何謂理想驅(qū)動(dòng)力或驅(qū)動(dòng)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(shí)，如何確定理想驅(qū)動(dòng)力或驅(qū)動(dòng)力矩？ 5 串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)機(jī)組的機(jī)械效率如何計(jì)算？影響串聯(lián)、并聯(lián)機(jī)組的機(jī)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(jī)構(gòu)是否自鎖？自鎖在實(shí)際工程中具有哪些應(yīng)用？ 7 機(jī)構(gòu)自鎖是否意味著該機(jī)械在自鎖方向上就一定不能運(yùn)動(dòng)？ 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(gè)構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向？ 10 重點(diǎn)：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副總反力方位的確定。 3 機(jī)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。理想機(jī)械、理想驅(qū)動(dòng)力、理想驅(qū)動(dòng)力矩的概念。 ④ 轉(zhuǎn)動(dòng)副，徑向軸承總反力的方位、摩擦阻力矩的計(jì)算；摩擦圓、摩擦圓半徑。 ② 槽面摩擦，當(dāng)量摩擦系數(shù)的定義，影響因素。 超 越 離 合 器 V 帶 傳 動(dòng) 本章小結(jié) 1 運(yùn)動(dòng)副中的摩擦 ① 移動(dòng)副總反力的方位。因此，一個(gè)自鎖機(jī)構(gòu)，只是對(duì)于滿足自鎖條件的驅(qū)動(dòng)力在一定運(yùn)動(dòng)方向上的自鎖；而對(duì)于其它外力，或在其它運(yùn)動(dòng)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(jī)構(gòu)自鎖時(shí)，滑塊 2的傾角的取值范圍。 0?? ?0?? ? 例題 8 圖示的斜面壓榨機(jī)，若在滑塊 2上施加一定的驅(qū)動(dòng)力 F，即可推動(dòng)構(gòu)件3移動(dòng)并將物體 4壓緊。 ? 當(dāng) 時(shí)，其絕對(duì)值的大小表示機(jī)械自鎖的程度。 G≤0 意味著只有阻抗力反向變?yōu)轵?qū)動(dòng)力后，才能使機(jī)械運(yùn) 動(dòng)，此時(shí)機(jī)械已發(fā)生自鎖。 例 5 手搖螺旋千斤頂 當(dāng) α≤φv時(shí)， 其螺旋副發(fā)生自鎖， 則此機(jī)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(dāng)機(jī)械發(fā)生自鎖時(shí)，無論驅(qū)動(dòng)力 如何增大，機(jī)械不能運(yùn)動(dòng)，這時(shí)能克 服的生產(chǎn)阻力 G≤0。 故其自 鎖條件為 α≤φv 。 根據(jù)構(gòu)件 3相對(duì)于 2的運(yùn)動(dòng)趨勢，確定總反力 FR23的方位如圖所示。當(dāng)用力F壓下手柄時(shí)，即能將工件夾緊，以便對(duì)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(shè)驅(qū)動(dòng)力為 F， 傳動(dòng)角為 β， nnβφ Ft Fn FR Ffmax 轉(zhuǎn)動(dòng)副自鎖的條件： 設(shè)驅(qū)動(dòng)力為 F， 力臂長為 a, 當(dāng) F作用在摩 擦圓之內(nèi)時(shí)（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(zhuǎn)動(dòng)， 即發(fā)生了自鎖 現(xiàn)象。則 Ft = Fsinβ = Fntanβ Ffmax= Fntanφ 當(dāng) β≤φ 時(shí)，有 Ft ≤Ffmax 即當(dāng) β ≤φ 時(shí)，無論驅(qū)動(dòng)力 F 如何增大，其有效分力 Ft 總小于 驅(qū)動(dòng)力 F 本身所引起的最大摩擦 力 Ffmax，因而總不能推動(dòng)滑塊運(yùn)動(dòng)，即為自鎖現(xiàn)象。 （ 2）自鎖意義 設(shè)計(jì)機(jī)械時(shí)，為使機(jī)械能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)，必須避免機(jī)械在 所需的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生自鎖；有些機(jī)械的工作需要具有自鎖的特性，如 牛頭刨床工作臺(tái)的升降機(jī)構(gòu)及進(jìn)給機(jī)構(gòu)等。 24 機(jī)械的自鎖 （ 1） 自鎖現(xiàn)象 在實(shí)際機(jī)械中，由于摩擦的存在以及驅(qū)動(dòng)力作用方向的問題，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)無論驅(qū)動(dòng)力如何增大，機(jī)械都無法運(yùn)轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。 盡量減少運(yùn)動(dòng)副中的摩擦 ? 用平面摩擦代替槽面摩擦； ? 用滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦； ? 用矩形螺旋傳動(dòng)代替三角形螺旋傳動(dòng)； ? 采用潤滑劑； ? 合理選擇運(yùn)動(dòng)副元素的材料。 盡量減 小 構(gòu)件的尺寸 在滿足強(qiáng)度、剛度的前提下，不要盲目增大構(gòu)件尺寸。 選擇合適的運(yùn)動(dòng)副形式 ? 不同運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)副。并且具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕，尺寸小，效率更高。 ? 分析與比較： ? 落地扇和臺(tái)
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