機(jī)械中的摩擦和機(jī)械效率內(nèi)容概述運(yùn)動(dòng)副中的摩擦和計(jì)及摩擦?xí)r的力分析機(jī)械的效率和自鎖重點(diǎn)運(yùn)動(dòng)副摩擦分析及其在簡(jiǎn)單機(jī)構(gòu)力分析中的應(yīng)用；機(jī)械效率以及自鎖條件。機(jī)械中的摩擦和機(jī)械效率1摩擦是影響機(jī)器工作性能的重要物理現(xiàn)象摩擦導(dǎo)致：1.磨損零件強(qiáng)度下降壽命下降運(yùn)動(dòng)副間隙增大傳動(dòng)精度下降2.機(jī)械效率降低3.發(fā)熱運(yùn)動(dòng)副間隙變小卡死措施：滾動(dòng)代替滑動(dòng)選用優(yōu)質(zhì)潤(rùn)滑油選用耐磨材料…應(yīng)用：皮帶傳動(dòng)摩擦輪傳動(dòng)摩擦離合器制動(dòng)器夾具…摩擦是通過(guò)運(yùn)動(dòng)副對(duì)整個(gè)機(jī)器工作性能發(fā)生影響的§1概述摩擦是影響機(jī)器工作性能的重要物理現(xiàn)象§1概述2§2運(yùn)動(dòng)副中的摩擦和自鎖R21—總反力—摩擦角總反力與法線方向所夾的銳角不變自鎖條件一、平面移動(dòng)副的摩擦力分析若PF21靜止的滑塊仍然靜止結(jié)論：當(dāng)

時(shí)，不論F多大，也無(wú)法使滑塊移動(dòng)自鎖R21N21F212V12FPQ1自鎖§2運(yùn)動(dòng)副中的摩擦和自鎖R21—總反力3R212V121自鎖條件R212V12R212V12FF自鎖自鎖(邊界情況)不自鎖FR212V121自鎖條件R212V12R214V12R21Q321例：見(jiàn)P130圖5-20已知Q，，f求反行程自鎖條件根據(jù)移動(dòng)副的自鎖條件解：

=

-

2V12R21（驅(qū)動(dòng)力）1R212V121PV12R21Q321例：見(jiàn)P130圖5-20已知Q5二、槽面移動(dòng)副的摩擦力分析N211Q2槽面接觸的摩擦力大于平面接觸的摩擦力令若FtFf靜止的滑塊仍然靜止自鎖自鎖條件Q12FnN21N2121QFV12Ft二、槽面移動(dòng)副的摩擦力分析N211Q2槽面接觸的摩擦力大于平6三、轉(zhuǎn)動(dòng)副的摩擦（軸頸摩擦）QN力分析全反力或以軸頸中心為圓心，為半徑作的圓稱為摩擦圓，為摩擦圓半徑。Md12QO12R21F21N21三、轉(zhuǎn)動(dòng)副的摩擦（軸頸摩擦）QN力分析全反力或712Q12R21Q12R21w1221Q12R21w1221轉(zhuǎn)動(dòng)付總反力方位線的確定●1）R21與載荷Q大小相等，方向相反；2）R21的作用線必切于摩擦圓；3）R21產(chǎn)生的摩擦力矩與12轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。12Q12R21Q12R21w1221Q12R21w12218Q與M合成得討論：R212112QhR212112QhR212112Qh1）當(dāng)h>時(shí)，Md>Mf有輸出功2）當(dāng)h=時(shí)，Md=Mf保持平衡，原轉(zhuǎn)動(dòng)仍勻速轉(zhuǎn)動(dòng)；原靜止仍靜止3）當(dāng)h<時(shí)，Md<Mf輸入功不足結(jié)論：當(dāng)h時(shí)，不論Q′多大，也無(wú)法使軸轉(zhuǎn)動(dòng)自鎖轉(zhuǎn)動(dòng)副自鎖條件h自鎖條件移動(dòng)副自鎖條件FR21Q與M合成得討論：R212112QhR212112Q9四、螺旋機(jī)構(gòu)的效率和自鎖螺旋副（螺母與螺桿）的相對(duì)運(yùn)動(dòng)滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)假設(shè)：1）載荷分布在中線上2）單面產(chǎn)生摩擦力PQR21+QPR21V121.斜面機(jī)構(gòu)的效率和自鎖1）滑塊沿斜面等速上行力分析驅(qū)動(dòng)力

效率滑塊沿斜面等速上行，相當(dāng)于擰緊螺母（工作行程），不要求自鎖。由>0得四、螺旋機(jī)構(gòu)的效率和自鎖螺旋副（螺母與螺桿）的相對(duì)運(yùn)動(dòng)10QP′R21′V12P′QR21′–2）滑塊沿斜面等速下行力分析維持力

效率自鎖條件

得=45°–/2時(shí)，效率最高當(dāng)摩擦角不變時(shí)，效率是升角的函數(shù)。見(jiàn)右圖42°由QP′R21′V12P′QR21′–2）滑塊112.螺旋機(jī)構(gòu)的效率和自鎖反行程矩形螺紋正行程三角形螺紋松脫螺母擰緊螺母矩形螺紋效率高，用于傳動(dòng)，三角形螺紋摩擦大，效率低，自鎖性好，用于聯(lián)接。結(jié)論：2.螺旋機(jī)構(gòu)的效率和自鎖反行程矩形螺紋正行程三角形螺紋松脫12§3機(jī)械效率和自鎖一、機(jī)械效率1）定義機(jī)械在一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)，根據(jù)能量守恒定律可知輸入功=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相同的條件下Wf

Wr

說(shuō)明機(jī)械對(duì)能源的利用程度越高，即效率越高。機(jī)械效率是衡量機(jī)械工作質(zhì)量的重要指標(biāo)2）效率的幾種表達(dá)方式功功率（5-2′）（5-2）§3機(jī)械效率和自鎖一、機(jī)械效率功功率（5-2′）（13

同理若設(shè)在同樣的驅(qū)動(dòng)力P作用下,所能克服的理想生產(chǎn)阻力為Q0

F—驅(qū)動(dòng)力Q—生產(chǎn)阻力VF、

VQ—分別為F、Q作用點(diǎn)沿各自作用線方向的速度力理想機(jī)械中(Wf=0，0=1)設(shè)克服同樣的生產(chǎn)阻力Q所需要的驅(qū)動(dòng)力為F0由代入(P115a)得代入(P115a)得力矩(P115c)(P115a)同理若設(shè)在同樣的驅(qū)動(dòng)力P作用下,所能克服的理想14<1有如下三種情況:1.

>0Wr

>0有輸出功

Wr

2.

=0

Wr=0Wd

=Wf

輸入功全部用以克服摩擦力,機(jī)械原來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)只能保持空轉(zhuǎn)，機(jī)械原靜止仍只能靜止不動(dòng)3.<0

Wr<0Wd

<

Wf

機(jī)械原靜止仍靜止,原運(yùn)動(dòng)也將減速最終停止運(yùn)動(dòng)

0是不能使機(jī)械啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的,這種現(xiàn)象稱為機(jī)械的自鎖

自鎖條件：

0由于=Wr/Wd

=P0/P=Q/Q0即

Wr0或Q0

0二、機(jī)械的自鎖<1有如下三種情況:二、機(jī)械的自鎖15機(jī)械中的摩擦和機(jī)械效率內(nèi)容概述運(yùn)動(dòng)副中的摩擦和計(jì)及摩擦?xí)r的力分析機(jī)械的效率和自鎖重點(diǎn)運(yùn)動(dòng)副摩擦分析及其在簡(jiǎn)單機(jī)構(gòu)力分析中的應(yīng)用；機(jī)械效率以及自鎖條件。機(jī)械中的摩擦和機(jī)械效率16摩擦是影響機(jī)器工作性能的重要物理現(xiàn)象摩擦導(dǎo)致：1.磨損零件強(qiáng)度下降壽命下降運(yùn)動(dòng)副間隙增大傳動(dòng)精度下降2.機(jī)械效率降低3.發(fā)熱運(yùn)動(dòng)副間隙變小卡死措施：滾動(dòng)代替滑動(dòng)選用優(yōu)質(zhì)潤(rùn)滑油選用耐磨材料…應(yīng)用：皮帶傳動(dòng)摩擦輪傳動(dòng)摩擦離合器制動(dòng)器夾具…摩擦是通過(guò)運(yùn)動(dòng)副對(duì)整個(gè)機(jī)器工作性能發(fā)生影響的§1概述摩擦是影響機(jī)器工作性能的重要物理現(xiàn)象§1概述17§2運(yùn)動(dòng)副中的摩擦和自鎖R21—總反力—摩擦角總反力與法線方向所夾的銳角不變自鎖條件一、平面移動(dòng)副的摩擦力分析若PF21靜止的滑塊仍然靜止結(jié)論：當(dāng)

時(shí)，不論F多大，也無(wú)法使滑塊移動(dòng)自鎖R21N21F212V12FPQ1自鎖§2運(yùn)動(dòng)副中的摩擦和自鎖R21—總反力18R212V121自鎖條件R212V12R212V12FF自鎖自鎖(邊界情況)不自鎖FR212V121自鎖條件R212V12R2119V12R21Q321例：見(jiàn)P130圖5-20已知Q，，f求反行程自鎖條件根據(jù)移動(dòng)副的自鎖條件解：

=

-

2V12R21（驅(qū)動(dòng)力）1R212V121PV12R21Q321例：見(jiàn)P130圖5-20已知Q20二、槽面移動(dòng)副的摩擦力分析N211Q2槽面接觸的摩擦力大于平面接觸的摩擦力令若FtFf靜止的滑塊仍然靜止自鎖自鎖條件Q12FnN21N2121QFV12Ft二、槽面移動(dòng)副的摩擦力分析N211Q2槽面接觸的摩擦力大于平21三、轉(zhuǎn)動(dòng)副的摩擦（軸頸摩擦）QN力分析全反力或以軸頸中心為圓心，為半徑作的圓稱為摩擦圓，為摩擦圓半徑。Md12QO12R21F21N21三、轉(zhuǎn)動(dòng)副的摩擦（軸頸摩擦）QN力分析全反力或2212Q12R21Q12R21w1221Q12R21w1221轉(zhuǎn)動(dòng)付總反力方位線的確定●1）R21與載荷Q大小相等，方向相反；2）R21的作用線必切于摩擦圓；3）R21產(chǎn)生的摩擦力矩與12轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。12Q12R21Q12R21w1221Q12R21w122123Q與M合成得討論：R212112QhR212112QhR212112Qh1）當(dāng)h>時(shí)，Md>Mf有輸出功2）當(dāng)h=時(shí)，Md=Mf保持平衡，原轉(zhuǎn)動(dòng)仍勻速轉(zhuǎn)動(dòng)；原靜止仍靜止3）當(dāng)h<時(shí)，Md<Mf輸入功不足結(jié)論：當(dāng)h時(shí)，不論Q′多大，也無(wú)法使軸轉(zhuǎn)動(dòng)自鎖轉(zhuǎn)動(dòng)副自鎖條件h自鎖條件移動(dòng)副自鎖條件FR21Q與M合成得討論：R212112QhR212112Q24四、螺旋機(jī)構(gòu)的效率和自鎖螺旋副（螺母與螺桿）的相對(duì)運(yùn)動(dòng)滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)假設(shè)：1）載荷分布在中線上2）單面產(chǎn)生摩擦力PQR21+QPR21V121.斜面機(jī)構(gòu)的效率和自鎖1）滑塊沿斜面等速上行力分析驅(qū)動(dòng)力

效率滑塊沿斜面等速上行，相當(dāng)于擰緊螺母（工作行程），不要求自鎖。由>0得四、螺旋機(jī)構(gòu)的效率和自鎖螺旋副（螺母與螺桿）的相對(duì)運(yùn)動(dòng)25QP′R21′V12P′QR21′–2）滑塊沿斜面等速下行力分析維持力

效率自鎖條件

得=45°–/2時(shí)，效率最高當(dāng)摩擦角不變時(shí)，效率是升角的函數(shù)。見(jiàn)右圖42°由QP′R21′V12P′QR21′–2）滑塊262.螺旋機(jī)構(gòu)的效率和自鎖反行程矩形螺紋正行程三角形螺紋松脫螺母擰緊螺母矩形螺紋效率高，用于傳動(dòng)，三角形螺紋摩擦大，效率低，自鎖性好，用于聯(lián)接。結(jié)論：2.螺旋機(jī)構(gòu)的效率和自鎖反行程矩形螺紋正行程三角形螺紋松脫27§3機(jī)械效率和自鎖一、機(jī)械效率1）定義機(jī)械在一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)，根據(jù)能量守恒定律可知輸入功=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相同的條件下Wf

Wr

說(shuō)明機(jī)械對(duì)能源的利用程度越高，即效率越高。機(jī)械效率是衡量機(jī)械工作質(zhì)量的重要指標(biāo)2）效率的幾種表達(dá)方式功功率（5-2′）（5-2）§3機(jī)械效率和自鎖一、機(jī)械效率功功率（5-2′）（28

同理若設(shè)在同樣的驅(qū)動(dòng)力P作用下,所能克服的理想生產(chǎn)阻力為Q0

F—驅(qū)動(dòng)力Q—生產(chǎn)阻力VF、

VQ—分別為F、Q作用點(diǎn)沿各自作用線方向的速度力理想機(jī)械中(Wf=0，0=1)設(shè)克服同樣的生產(chǎn)阻力Q所需要的驅(qū)動(dòng)力為F0由代入(P115a)得代入(P115a)得力矩(P115c)(P115a)同理若設(shè)在同樣的驅(qū)動(dòng)力P作用下,所能克服的理想29<