第四章机械的效率和自锁 一、填空题 1、机械效率是： 2、当机械发生自锁时，机械己不能运动，所以这时它所能克服的生产阻抗力0. 3、当服动力任意增大柯有时，机械将发生自锁。 4、机器运动时， 一般要经过 时期等三个过程 二、判断题（答A表示说法正确答B表示说法不正确） 1、串联机组功率传递的特点是前一机器的输出功率即为后一机器的输入功率。 2、机械效率最小的机构是链传动机构。 3、混联机构的机械效率公式是刀=∑PI∑P 三、简答题 1、机械效率的定义 2、机械自锁的条件？机械为什么会发生自锁现象呢？ 四、分析计算题 1、如图所示为一带式运输机，由电动机1经带传动及一个两级齿轮减速器带动运输带 8。设已知运输带8所需的曳引力F=5500N,运送速度v=1.2m/s。带传动（包括 轴承)的效率m=0.95.每对齿轮（包括其轴承）的效率p=0.97,运输带8的机械效率： 0.92。试求该系统的总效率”及电动机所需的功率
第四章 机械的效率和自锁 一、填空题 1、机械效率是： 2、当机械发生自锁时，机械已不能运动，所以这时它所能克服的生产阻抗力 0. 3、当驱动力任意增大恒有 时，机械将发生自锁。 4、机器运动时，一般要经过 、 、 时期等三个过程。 二、判断题 (答 A 表示说法正确.答 B 表示说法不正确) 1、串联机组功率传递的特点是前一机器的输出功率即为后一机器的输入功率。 2、机械效率最小的机构是链传动机构。 3、混联机构的机械效率公式是 = pd pr / 三、简答题 1、机械效率的定义 2、机械自锁的条件 ？机械为什么会发生自锁现象呢？ 四、分析计算题 1、 如图所示为一带式运输机，由电动机 1 经带传动及一个两级齿轮减速器带动运输带 8 。设已知运输带 8 所需的曳引力 F ＝5500N，运送速度 v =1.2m/s。带传动（包括 轴承）的效率 η1 =0.95,每对齿轮（包括其轴承）的效率 η2 =0.97,运输带 8 的机械效率 η3 =0.92。试求该系统的总效率 η 及电动机所需的功率
2、如图所示为一超越离合器，当星轮1沿顺时针方向转动时，滚柱2将被锲紧在架形间 隙中，从而带动外圈3也沿顺时针方向转动，设己知摩察系数了-0.08，R=50mmh=40mm 为保证机构能正常工作，试确定滚柱直径d的合适范围。 第四章机械的效率和自锁 习题解答 一、填空题 1、机械的输出功和输入功之比：2、小于等于：3、起动、稳定运动、停车：4、刀≤0时 二、判断题（答A表示说法正确答B表示说法不正确） 1、(A)2、(B) 3、(B) 三、简答题 1、在机械稳定运转时，作用在机械上的驱动功输入功)为W,有效功输出功)为M,损失 功为Wf,则有W=M+Wf。这时机械的输出功与输入功之比称为机械效率，它反映了输 入功在机械中的有效利用程度，常以门表示，即 FW/Wa=-形：/Wa 机械的损失功与输入功的比称为机械损失系数（损失率），常以飞表示，即 5=Wr/Wa 十n=1,由于摩擦损失不可避免，故必有0和1
2、如图所示为一超越离合器，当星轮 1 沿顺时针方向转动时，滚柱 2 将被锲紧在锲形间 隙中，从而带动外圈 3 也沿顺时针方向转动，设已知摩察系数 f =0.08, R =50mm, h =40mm。 为保证机构能正常工作，试确定滚柱直径 d 的合适范围。 第四章 机械的效率和自锁 习题解答 一、填空题 1、机械的输出功和输入功之比； 2、小于等于； 3、起动、稳定运动、停车；4、 0 时 二、判断题 (答 A 表示说法正确.答 B 表示说法不正确) 1、(A) 2、(B) 3、(B) 三、简答题 1、在机械稳定运转时，作用在机械上的驱动功(输入功)为 Wd，有效功(输出功)为 Wr，损失 功为 Wf，则有 Wd＝Wr+Wf。这时机械的输出功与输入功之比称为机械效率，它反映了输 入功在机械中的有效利用程度，常以 η 表示，即 机械的损失功与输入功的比称为机械损失系数(损失率)，常以 ξ 表示，即 ξ＋η＝1，由于摩擦损失不可避免，故必有 ξ>0 和 η<1
降耗节能是国民经济可持续发展的重要任务之一，所以机械效率的高低是机械的一个重 要性能指标。 2、首先，机械发生自锁是有条件的，也是有方向性的，即机械只是在一定的受力条件和受 力方向下发生自锁，而在另外情况下却是可动的： 其次，机械发生自锁的实质是机械中所含的运动副发生了自锁。 那么，运动刷发生自锁的条件又是什么？ 1)移动副的自锁条件 在移动副中，如果作用于滑块上的驱动力作用在其摩擦角之内（即驱动力的传动角≤摩 擦角，则发生自锁，这就是移动副发生自锁的条件。 2)转动副的自锁条件： 在转动副中，如果作用在轴颈上的驱动力为一单力F,且作用于摩擦圆之内（即驱动力 对轴颈中心的力臂长度a≤摩擦圆半径p),则发生自锁，这就是转动副发生自锁的条件 四、分析计算题 1、解此系统是由各部分运动机构串连而 成的 故该机构的总机械效率为 刀=7 =0.95×0.972×0.92=0.822 电动机所需的功率为 N-Py n -5500×1.2×103/0.822 =8.029 2、解如图所示，过滚柱2于外圈3的接触线的公切面，将形成夹角为a的楔形面。 由提5-5和题5-6的结论可知，凡是具有楔形面或楔形块的机构其楔紧不松脱的条件为 a≤20 此时a=arccos[(h+d/2)/(R-d/2)] arctan f=arctan0.08=434 26 故得d≥2(Rcos2p-h)/1+cos2p) =2(50cos9.148°-40)/1+cos9.148) =9.42mm
降耗节能是国民经济可持续发展的重要任务之一，所以机械效率的高低是机械的一个重 要性能指标。 2、 首先，机械发生自锁是有条件的，也是有方向性的，即机械只是在一定的受力条件和受 力方向下发生自锁，而在另外情况下却是可动的； 其次，机械发生自锁的实质是机械中所含的运动副发生了自锁。 那么，运动副发生自锁的条件又是什么? 1)移动副的自锁条件： 在移动副中，如果作用于滑块上的驱动力作用在其摩擦角之内(即驱动力的传动角 ≤摩 擦角 ), 则发生自锁，这就是移动副发生自锁的条件。 2)转动副的自锁条件： 在转动副中，如果作用在轴颈上的驱动力为一单力 F，且作用于摩擦圆之内（即驱动力 对轴颈中心的力臂长度 a ≤ 摩擦圆半径 ρ），则发生自锁，这就是转动副发生自锁的条件。 四、分析计算题 1、解 此系统是由各部分运动机构串连而 成的. 故该机构的总机械效率为 2 = 2 2 2 = = 0.95 0.97 0.92 0.822 电动机所需的功率为 N =Pv 3 5500 1.2 10 / 0.822 − = =8.029 2、解 如图所示,过滚柱 2 于外圈 3 的接触线的公切面,将形成夹角为 a 的楔形面. 由提 5-5 和题 5-6 的结论可知,凡是具有楔形面或楔形块的机构其楔紧不松脱的条件为 a 2 此时 a h d R d = + − arccos[( 2)/( 2)] 0 ' '' = = = arctan arctan 0.08 4 34 26 f 故得 d R h − + 2( cos 2 ) /(1 cos 2 ) 0 0 2(50cos9.148 40) /(1 cos9.148 ) 9.42mm = − + =
同时为了保证机构么每个正常工作，滚柱的最大直径不得超过R-h, d≤R-h=50-40=10mmm 故滚柱直径d的取值范围为9.42-10mm
同时为了保证机构么每个正常工作,滚柱的最大直径不得超过 R h − , 即 d R h mm − = − = 50 40 10 故滚柱直径 d 的取值范围为 9.42~10mm