《机械原理》课程教学课件（讲稿）第十一章 机器的机械效率

机械原理第十一章机器的机械效率s11-1机器的运动和功能关系s11-2机器的机械效率和自锁

机械原理 第十一章 机器的机械效率 §11-1 机器的运动和功能关系 §11-2 机器的机械效率和自锁

第十一章机器的运动和功能关系机械原理s11-1机器的运动和功能关系机械能量守恒得W,-W,-W, ±Wc =E-E.W一输入功、W.一输出功、W.一损失功、WG一重力所作功、E、E。一时间结束和开始时机器的动能机器运动的全时期：开始到停止运动所经历的时间间隔nT,停车起动稳定运动

机械原理 W W W W EE dr fG     0 机械能量守恒得 机器运动的全时期：开始到停止运动所经历的时间间隔 §11-1 机器的运动和功能关系 第十一章 机器的运动和功能关系 Wd—输入功、Wr —输出功、 Wf —损失功、WG —重力所作功、 E、E0 —时间结束和开始时机器的动能

机械原理第十一机器的运动和功能关系机器运动的全时期分为三个阶段：(1)起动时期W.>W,+WE>E0(2)稳定运动时期E=Eo变速稳定运动（一个运动循环内）W, =W,+W,匀速稳定运动（任一时间间隔内）(3)停车时期E<E。W,<W,+W通常不再加驱动力，且为缩短停车时间，采用制动机构增加阻力。nT,T停车起动稳定运动

机械原理 (1)起动时期 E>E0 (2)稳定运动时期 E＝E0 变速稳定运动（一个运动循环内） 匀速稳定运动（任一时间间隔内） (3)停车时期 E<E0 通常不再加驱动力，且为缩短停车时间，采用制动 机构增加阻力。 第十一章 机器的运动和功能关系 机器运动的全时期分为三个阶段： WWW drf   WWW drf   WWW drf  

第十一章 机器的机械放率和自镜机械原理s11-1机器的机械效率和自锁一、机器的机械效率效率及如何衡量能量有效利用程度及计算方法其计算效率计算方法（稳定运转阶段）：W,-WWW.=1-S1.功形式：n=W.WaWam为机器的机械效率，称为损失系数Pr=1-5P=1-2.功率形式：n=PaPa

机械原理 一、机器的机械效率 效率及 其计算 1 1 f r d f d d d W W W W W W W         2.功率形式： 1 1 f r d d P P P P     1.功形式： 效率计算方法（稳定运转阶段）： 如何衡量能量有效利用程度及计算方法 §11-1 机器的机械效率和自锁 第十一章 机器的机械效率和自锁 η为机器的机械效率，ζ 称为损失系数

机械原理第十一章机器的机械放率和百镜W_P-说明：w,Pd1)瞬时效率与循环效率的区别；瞬时效率：某瞬时输出功(率)与输入功(率)的比值。循环效率：整个运动循环内输出功(率)与输入功(率的比值，为机器的真正效率。2）机器的机械效率随载荷与速度的变化而变化的，在额定载荷和转速下效率最高。3）只有定轴转动构件的机器比有移动构件的机器的机械效率高；4匀速运动的机器，其效率可用力或力矩形式表示

机械原理 说明： 1) 瞬时效率与循环效率的区别； 第十一章 机器的机械效率和自锁 瞬时效率：某瞬时输出功(率)与输入功(率)的比值。 循环效率：整个运动循环内输出功(率)与输入功(率) 的比值，为机器的真正效率。 2) 机器的机械效率随载荷与速度的变化而变化的，在 额定载荷和转速下效率最高。 r r d d W P W P    3) 只有定轴转动构件的机器比有移动构件的机器的机 械效率高； 4) 匀速运动的机器，其效率可用力或力矩形式表示

机械原理第十一章 机器的机械故率和自镜3.效率的力形式图示为一匀速运动的起重装置实际驱动力Q-实际生产阻力K-V,和Vo分别为F和Q的作用点沿力作用线方向的速度PQv其效率为：nPaFv

机械原理 图示为一匀速运动的起重装 置 F Q d r Fv Qv P P 其效率为：   3.效率的力形式 F-实际驱动力 Q-实际生产阻力 vF和vQ分别为F和Q的作用 点沿力作用线方向的速度 第十一章 机器的机械效率和自锁

第十一章 机器的机械故率和自镜机械原理若该机器是不存在有害阻力的理想机器，设F为对应于同一有效阻力0的理想驱动力，或设0.为对应于驱动力F的理想TQ有效阻力，则有QVeP,QvQ.'gnF,VFFyPaFvFFVF-Q0n=FQQ.Q.VF

机械原理 若该机器是不存在有害阻力的 理想机器，设F0为对应于同一 有效阻力Q的理想驱动力，或 设Q0为对应于驱动力F的理想 有效阻力，则有 1 0 0    F Q F Q Fv Q v F v Qv  0 0 Q F Q F v v F Q   0 0 F Q F Q    第十一章 机器的机械效率和自锁 F Q d r Fv Qv P P   

机械原理第十一章机器的机械放率和百镜4.效率的力矩形式MaoM,n =MaMroM和Mao一为实际的和理想的驱动力矩M,和Mro一为实际的和理想的有效阻力矩注意：对于变速稳定运动的机器，按力形式和力矩形式所求效率应为该机器的瞬时效率

机械原理 0 0 r r d d M M M M    4.效率的力矩形式 Md和Md0—为实际的和理想的驱动力矩 Mr和Mr0 —为实际的和理想的有效阻力矩 第十一章 机器的机械效率和自锁 注意： 对于变速稳定运动的机器，按力形式和力矩形式 所求效率应为该机器的瞬时效率

第十一章 机器的机械故率和自镜机械原理机组效率计算(1) 串联WW.WWWW77i13W,WW2Kn2n1Nk-WaWWk-1WWWWkkn=nin.nkWaWk-1WaW< nmin

机械原理 机组效率计算 (1) 串联 第十一章 机器的机械效率和自锁 , 1 1 2 2 1 1 ， ， ，     k k k d W W W W W W     1 2 1 1 1 2 k k dd k k W W W W W WW W            min

机械原理第十一章 机器的机械故率和白镜(2) 并联WiW'W, =W +W, +...+wWWW24W, =W'+w'+...+w.Wa=nWi +n,W, +...+n.WkWsW's13W,_ nW+n,W,+.+n.wn:WdW +W,+...+W.并联的机器的总效率n不仅与各机器的WkWT效率有关，而且也与总输入功到各机器的分配方法有关。Nmin <<nmax

机械原理 (2) 并联 Wd  W1 W2 Wk k k r k W W W W W W W              1 1 2 2 1 2 11 22 1 2 k k k r d WW W W W W W W              min max     第十一章 机器的机械效率和自锁 并联的机器的总效率η不仅与各机器的 效率有关，而且也与总输入功到各机 器的分配方法有关