机械原理(清华大学课件)-机械效率.ppt
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1、精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所12.1机械中的摩擦机械中的摩擦12.2机械效率和自锁机械效率和自锁12.3提高机械效率的途径提高机械效率的途径12.4摩擦在机械中的应用摩擦在机械中的应用第第12章章 机械的效率机械的效率(本章自学)(本章自学)精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所本章重点难点:本章重点难点:本章的重点本章的重点:1)1)物体所受总反力方向的确定物体所受总反力方向的确定2)2)移动副、转动副中摩擦问题的分析方法移动副、转动副中摩擦问题的分析方法3)3)自锁现象和自锁条件的判断自锁现象和自锁条件的判断本章的难点本章的
2、难点:关于自锁条件的判断关于自锁条件的判断精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所12.1机械中的摩擦机械中的摩擦1 1)平面摩擦)平面摩擦12.1.1 12.1.1 移动副中的摩擦移动副中的摩擦 滑块与平面构成的移动滑块与平面构成的移动副,滑块在自重和驱动力的副,滑块在自重和驱动力的作用下向右移动。作用下向右移动。效率是衡量机械性能的重要指标效率是衡量机械性能的重要指标研究机械中摩擦的主要目的在于寻研究机械中摩擦的主要目的在于寻找提高机械效率的途径找提高机械效率的途径精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所12.1机械中的摩擦机械中的摩擦1
3、2.1.1 12.1.1 移动副中的摩擦移动副中的摩擦2 2)斜面摩擦)斜面摩擦沿斜面等速上升沿斜面等速上升沿斜面等速下滑沿斜面等速下滑精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所12.1.1 12.1.1 移动副中的摩擦移动副中的摩擦3 3)槽面摩擦)槽面摩擦当量摩擦系数:当量摩擦系数:当量摩擦角:当量摩擦角:精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所12.1.2 12.1.2 螺旋副中的摩擦螺旋副中的摩擦1.矩形螺纹螺旋副中的摩擦矩形螺纹螺旋副中的摩擦 精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所12.1.2 12.1.2
4、 螺旋副中的摩擦螺旋副中的摩擦2.三角形螺纹螺旋副中的摩擦三角形螺纹螺旋副中的摩擦拧紧力矩:拧紧力矩:防松力矩:防松力矩:精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所12.1.3 12.1.3 转动副中的摩擦转动副中的摩擦1.径向轴颈的摩擦径向轴颈的摩擦2.止推轴颈的摩擦止推轴颈的摩擦精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所12.2 12.2 机械效率与自锁机械效率与自锁12.2.1 12.2.1 机械效率的表达形式机械效率的表达形式作用在机械上的力:作用在机械上的力:驱动力驱动力生产阻力生产阻力有害阻力有害阻力通常把驱动力所做的功称为驱动功(输
5、通常把驱动力所做的功称为驱动功(输入功)入功)Wd克服生产阻力所做的功称为输出功克服生产阻力所做的功称为输出功 Wr克服有害阻力所做之功称为损耗功克服有害阻力所做之功称为损耗功 Wf 机械稳定运转时机械稳定运转时:机械效率机械效率:精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所12.2.1 12.2.1 机械效率的表达形式机械效率的表达形式1.1.效率以功或功率的形式表达效率以功或功率的形式表达 机械效率等于理想驱动力与实际驱动力的比,也等于理想驱机械效率等于理想驱动力与实际驱动力的比,也等于理想驱动力矩和实际驱动力矩之比。动力矩和实际驱动力矩之比。2.2.效率以力或力矩的
6、形式表达效率以力或力矩的形式表达1)1)克服同样生产的阻力克服同样生产的阻力Q Q以力的形式表达以力的形式表达以力矩的形式表达以力矩的形式表达精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所12.2.1 12.2.1 机械效率的表达形式机械效率的表达形式2.2.效率以力或力矩的形式表达效率以力或力矩的形式表达机械效率等于实际机械克服的生产阻机械效率等于实际机械克服的生产阻力力Q与与理想机械所能克服的生产阻力理想机械所能克服的生产阻力Q0 0之比,也等于机械所能克服的实际之比,也等于机械所能克服的实际生产阻力矩与理想生产阻力矩之比。生产阻力矩与理想生产阻力矩之比。1)1)克服同
7、样生产的阻力克服同样生产的阻力Q Q 以力的形式表达以力的形式表达以力矩的形式表达以力矩的形式表达2)2)同样驱动力同样驱动力F F 精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所12.2.2 12.2.2 机械系统的机械效率机械系统的机械效率1.串联串联 结论:串联系统的总效率等于各机器的效率的连乘积。串结论:串联系统的总效率等于各机器的效率的连乘积。串联的级数越多,机械系统的效率越低。联的级数越多,机械系统的效率越低。系统的总效率:系统的总效率:精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所12.2.2 12.2.2 机械系统的机械效率机械系统的机械
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