1、機械中的磨擦和機械效率,內容概述運動副中的磨擦和計及磨擦時的力剖析機械的效率和自鎖,重點運動副磨擦剖析及其在簡單機構力剖析中的應用；機械效率以及自鎖條件,磨擦是影響機器工作性能的重要化學現象磨擦造成：1.銹蝕零件硬度增長壽命增長運動副間隙減小傳動精度增長2.機械效率增加3.發熱運動副間隙變小卡死舉措：滾動取代滑動選用優質潤滑油選用耐磨材料應用：皮帶傳動磨擦輪傳動磨擦離合器剎車器治具磨擦是通過運動副對整個機器工作性能發生影響的,1概述,2運動副中的磨擦和自鎖,R21總反力磨擦角總反力與法線方向所夾的銳角不變,自鎖條件,一、平面聯通
2、副的磨擦,力剖析,若PF21靜止的滑塊一直靜止,推論：當時，不論F多大，也未能使滑塊聯通自鎖,2,1,自鎖,自鎖條件,自鎖,自鎖(邊界情況,不自鎖,例：見P130圖5-20已知Q，f,求反行程自鎖條件,按照聯通副的自鎖條件,解,=,2,P,二、槽面聯通副的磨擦,力剖析,槽面接觸的磨擦力小于平面接觸的磨擦力,令,若FtFf靜止的滑塊一直靜止自鎖,自鎖條件,三、轉動副的磨擦,軸頸磨擦,力剖析,全反力,或,以軸頸中心為圓心，為直徑作的圓稱為磨擦圓，為磨擦圓直徑,Q,O,1,2,R21,F21,N21,1,2,Q12,R21,Q12,R21,w12,Q12,R21,w12,
3、轉動付總反力方位線的確定,1）R21與荷載Q大小相等，方向相反；2）R21的作用線必切于磨擦圓；3）R21形成的磨擦扭矩與12轉動方向相反,Q與M合成得,討論,1）當h時，MdMf有輸出功2）當h=時，Md=Mf保持平衡，原轉動仍勻速轉動；原靜止仍靜止3）當h時，MdMf輸入功不足,推論：當h時，不論Q多大，也未能使軸轉動自鎖,轉動副自鎖條件h,自鎖條件,聯通副自鎖條件,四、螺旋機構的效率和自鎖,螺旋副（螺栓與螺桿）的相對運動滑塊沿斜面運動假定：1）荷載分布在中線上2）單面形成磨擦力,1.斜面機構的效率和自鎖,1）滑塊沿斜面等速上行,力剖析,驅動力,效率,滑塊
4、沿斜面等速上行，相當于旋緊螺帽（工作行程），不要求自鎖。由0得,2）滑塊沿斜面等速下行,力剖析,維持力,效率,自鎖條件,得=45/2時，效率最高,當磨擦角不變時機械效率PPT動圖，效率是升角的函數。見下圖,由,2.螺旋機構的效率和自鎖,反行程,圓形螺紋,正行程,三角形螺紋,松脫螺絲,旋緊螺帽,圓形螺紋效率高，用于傳動，三角形螺紋磨擦大，效率低，自鎖性好，用于連接,推論,3機械效率和自鎖,一、機械效率1）定義機械在一個穩定運動周期內機械效率PPT動圖，按照能量守恒定理可知輸入功=輸出功+損失功即Wd=Wr+Wf（5-1）式中:Wd輸入功Wr輸出功Wf損失功在Wd相
5、同的條件下WfWr說明機械對能源的借助程度越高，即效率越高。機械效率是評判機械工作質量的重要指標2）效率的幾種抒發形式,功,功率,5-2,5-2,同理若設在同樣的驅動力P作用下,所能克服的理想生產阻力為Q0,F驅動力Q生產阻力VF、VQ分別為F、Q作用點沿各自作用線方向的速率,力,理想機械中(Wf=0，0=1)設克服同樣的生產阻力Q所須要的驅動力為F0,由,代入(P115a)得,代入(P115a)得,扭矩,P115c,P115a,0Wr0有輸出功Wr2.=0Wr=0Wd=Wf輸入功全部用以克服磨擦力,機械原來運轉只能保持空轉，機械原靜止仍只能靜止不動3.0Wr0WdWf機械原靜止仍靜止,原運動也將減速最終停止運動0是不能使機械啟動運轉的,這些現象稱為機械的自鎖自鎖條件：0因為=Wr/Wd=P0/P=Q/Q0即Wr0或Q00,二、機械的自鎖