第五章机械的效率和自锁 §5-1机械的效率 §5-2机械的自锁 湖南理工学院专用 作者:潘存云教授
湖南理工学院专用 作者： 潘存云教授 第五章 机械的效率和自锁 §5－1 机械的效率 §5－2 机械的自锁
§5-1机械的效率 机械运转时的功能关系 1动能方程 机械运转时,所有作用在机械 上的力都要做功,由能量守恒 定律知 所有外力之功等于动能增量 启动 WdWW士W=E-Eo 驱动功有效功有害功重力功」动能增量 2机械的运转 a)启动阶段速度0→o,动能0→E Wa-W-W+W=E-0>0 输入功大于有害功之和 湖南理工学院专用 作者:潘存云教授
湖南理工学院专用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授 驱动功 有效功 有害功 重力功 动能增量 ωm t ω 一、机械运转时的功能关系 §5－1 机械的效率 1.动能方程 机械运转时，所有作用在机械 上的力都要做功，由能量守恒 定律知：所有外力之功等于动能增量 2.机械的运转 Wd―Wr―Wf±WG=E－0>0 输入功大于有害功之和。 Wd―Wr―Wf±WG= E－E0 a)启动阶段 速度0→ω,动能0→E 启动
b稳定运转阶段 ①变速稳定阶段ω在ωm上下 周期波动,o(t)=o(t+Tp W=0,△E=0 在一个循环内有: 启动稳定运转停止 waWr-WFE-Eo=0→WW+wr ②匀速稳定阶段=常数,任意时刻都有: Wa=W--WFE-E0=0 + WaWtWe 输入功总是等于有用功与损失功之和 c)停车阶段→0 Wa-W-W+W=E--EosO 输入功小于有用功与损失功之和 湖南理工学院专用 作者:潘存云教授
湖南理工学院专用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授 ωm t ω 启动 稳定运转 b)稳定运转阶段 在一个循环内有： Wd―Wr―Wf= E－E0＝0 ②匀速稳定阶段 ω＝常数，任意时刻都有： ①变速稳定阶段 ω在ωm上下 周期波动, ω(t)=ω(t+Tp) WG=0, △E=0 → Wd= Wr+Wf Wd―Wr―Wf=E－E0＝0 → Wd=Wr＋Wf c)停车阶段 ω→0 Wd―Wr―Wf±WG= E－E0<0 停止 输入功小于有用功与损失功之和。 输入功总是等于有用功与损失功之和
机械的效率 机械在稳定运转阶段恒有:Wa=W+Wr n=W/WaF(Wd-W)/a=1-W/w 比值Wr/W反映了驱动功的有效利用程度, 称为机械效率。 用功率表示:n=N/Na=(Na-N/Na Fl-N/Nd 分析:n总是小于1,当W增加时将导致n下降。 设计机械时,尽量减少摩擦损失,措施有: a)用滚动代替滑动 b)考虑润滑 c)合理选材 湖南理工学院专用 作者:潘存云教授
湖南理工学院专用 作者： 潘存云教授 二、机械的效率 机械在稳定运转阶段恒有: 比值Wr / Wd反映了驱动功的有效利用程度， 称为机械效率。 η＝Wr / Wd 用功率表示：η＝Nr / Nd 分析：η总是小于 1，当Wf 增加时将导致η下降。 设计机械时，尽量减少摩擦损失，措施有： Wd= Wr+Wf b)考虑润滑 c)合理选材 ＝1－Wf ＝ /Wd (Wd－Wf ) /Wd ＝(Nd－Nf ) /Nd ＝1－Nf /Nd a)用滚动代替滑动
用力的比值表示: F n-N/Nd EGVG/F VE G机械/ 对理想机械,有理想驱动力F, mo-N/Nd=gvG/Fove =1 代入得:n=F0vF/FvF=F0F 用力矩来表示有:=M/N作阻Q0 同理:当驱动力P一定时,理想工 GO VG/FVE=1 得:1=GvF/G0vF=G/G0 用力矩来表示有:n=Mc/Mco 湖南理工学院专用 作者:潘存云教授
湖南理工学院专用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授 F vF 0 vG G 机械 用力的比值表示： ＝G vG /F vF η＝Nr / Nd 对理想机械，有理想驱动力F0 η0＝Nr / Nd = G vG /F0 vF 代入得: η＝F0 vF / F vF＝F0 / F 用力矩来表示有：η＝Md0 / Md ＝1 同理：当驱动力P一定时，理想工作阻力Q0为： G0 vG / F vF＝1 得： η＝G vF /G0 vF＝G / G0 用力矩来表示有：η＝MG/ MG0