機(jī)構(gòu)的力分析與摩擦效率

1、第四章第四章 平面機(jī)構(gòu)的力分析平面機(jī)構(gòu)的力分析 了解作用在機(jī)構(gòu)上的力及機(jī)構(gòu)力分析的目的和方法；了解作用在機(jī)構(gòu)上的力及機(jī)構(gòu)力分析的目的和方法； 能對幾種最常見的運(yùn)動(dòng)副中的摩擦力進(jìn)行分析和計(jì)算能對幾種最常見的運(yùn)動(dòng)副中的摩擦力進(jìn)行分析和計(jì)算. 本章教學(xué)目的本章教學(xué)目的 機(jī)構(gòu)力分析的目的和方法機(jī)構(gòu)力分析的目的和方法 運(yùn)動(dòng)副中摩擦力的確定運(yùn)動(dòng)副中摩擦力的確定 本章教學(xué)內(nèi)容本章教學(xué)內(nèi)容 4-1 4-1 機(jī)構(gòu)力分析的任務(wù)和目的機(jī)構(gòu)力分析的任務(wù)和目的 一、作用在機(jī)械上的力一、作用在機(jī)械上的力 機(jī)械在運(yùn)動(dòng)過程中，其各構(gòu)件上受到的力有驅(qū)動(dòng)力、生機(jī)械在運(yùn)動(dòng)過程中，其各構(gòu)件上受到的力有驅(qū)動(dòng)力、生 產(chǎn)阻力、重力、摩擦力

2、和介質(zhì)阻力、慣性力及運(yùn)動(dòng)副中產(chǎn)阻力、重力、摩擦力和介質(zhì)阻力、慣性力及運(yùn)動(dòng)副中 的反力等。的反力等。 按力對機(jī)械運(yùn)動(dòng)影響的不同：按力對機(jī)械運(yùn)動(dòng)影響的不同： 1 1） 驅(qū)動(dòng)力：驅(qū)使機(jī)械產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的力。驅(qū)動(dòng)力：驅(qū)使機(jī)械產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的力。 其特征是該力其作用點(diǎn)速度的方向相同或成銳角，所作其特征是該力其作用點(diǎn)速度的方向相同或成銳角，所作 的功為正功，稱的功為正功，稱驅(qū)動(dòng)功驅(qū)動(dòng)功或或輸入功輸入功。 2 2） 阻抗力：阻止機(jī)械產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的力。阻抗力：阻止機(jī)械產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的力。 其特征是該力其作用點(diǎn)速度的方向相反或成鈍角，所作其特征是該力其作用點(diǎn)速度的方向相反或成鈍角，所作 的功為負(fù)值，稱的功為負(fù)值，稱阻抗功阻抗功。 v

3、阻抗力又可分為有效阻抗力和有害阻力。阻抗力又可分為有效阻抗力和有害阻力。 （1 1）有效阻抗力有效阻抗力：是指為了改變工作物的外形、位置或：是指為了改變工作物的外形、位置或 狀態(tài)等受到的阻力，也稱工作阻力或有效阻力。狀態(tài)等受到的阻力，也稱工作阻力或有效阻力。 （2 2）有害阻力：有害阻力：是指機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中所受到的非生產(chǎn)是指機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中所受到的非生產(chǎn) 阻力，如有害摩擦力、介質(zhì)阻力等。阻力，如有害摩擦力、介質(zhì)阻力等。 注意注意 摩擦力和重力既可作為作正功的驅(qū)動(dòng)力，也摩擦力和重力既可作為作正功的驅(qū)動(dòng)力，也 可成為作負(fù)功的阻力?？沙蔀樽髫?fù)功的阻力。 有效功（輸出功）：有效功（輸出功）：克服有效

4、阻力所作的功?？朔行ё枇λ鞯墓Α?損耗功（輸出功）：損耗功（輸出功）：克服有害阻力所作的功?？朔泻ψ枇λ鞯墓?。 二、機(jī)構(gòu)力分析的任務(wù)和目的二、機(jī)構(gòu)力分析的任務(wù)和目的 1 1）確定運(yùn)動(dòng)副中的反力（運(yùn)動(dòng)副兩元素接觸處彼此作用的）確定運(yùn)動(dòng)副中的反力（運(yùn)動(dòng)副兩元素接觸處彼此作用的 正壓力和摩擦力的合力）；正壓力和摩擦力的合力）； 目的：便于計(jì)算機(jī)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度及剛度、運(yùn)動(dòng)副中的摩擦及磨損、目的：便于計(jì)算機(jī)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度及剛度、運(yùn)動(dòng)副中的摩擦及磨損、 確定機(jī)械的效率以及研究機(jī)械的動(dòng)力性能等。確定機(jī)械的效率以及研究機(jī)械的動(dòng)力性能等。 2 2） 確定為了使機(jī)構(gòu)原動(dòng)件按給定規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)需加于機(jī)械確定為了使機(jī)

5、構(gòu)原動(dòng)件按給定規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)需加于機(jī)械 上的平衡力或平衡力偶。上的平衡力或平衡力偶。 目的：便于設(shè)計(jì)新機(jī)械或充分挖掘現(xiàn)有機(jī)械的生產(chǎn)潛力。目的：便于設(shè)計(jì)新機(jī)械或充分挖掘現(xiàn)有機(jī)械的生產(chǎn)潛力。 42 42 運(yùn)動(dòng)副中摩擦力的確定運(yùn)動(dòng)副中摩擦力的確定 一、一、研究摩擦的目的研究摩擦的目的 1. 1. 摩擦對機(jī)器的不利影響摩擦對機(jī)器的不利影響 1 1）造成機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)力浪費(fèi)）造成機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)力浪費(fèi) 機(jī)械效率機(jī)械效率 2 2）使運(yùn)動(dòng)副元素受到磨損）使運(yùn)動(dòng)副元素受到磨損零件的強(qiáng)度零件的強(qiáng)度 、機(jī)器的精度、機(jī)器的精度 和工作可靠性和工作可靠性 機(jī)器的使用壽命機(jī)器的使用壽命 3 3）使運(yùn)動(dòng)副元素發(fā)熱膨脹）使運(yùn)動(dòng)副

6、元素發(fā)熱膨脹 導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)副咬緊卡死導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)副咬緊卡死機(jī)機(jī) 器運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活；器運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活； 4 4）使機(jī)器的潤滑情況惡化）使機(jī)器的潤滑情況惡化機(jī)器的磨損機(jī)器的磨損機(jī)器毀壞。機(jī)器毀壞。 2. 2. 摩擦有用的方面：摩擦有用的方面： 有不少機(jī)器，是利用摩擦來工作的。如帶傳動(dòng)、摩擦有不少機(jī)器，是利用摩擦來工作的。如帶傳動(dòng)、摩擦 離合器和制動(dòng)器等。離合器和制動(dòng)器等。 二、移動(dòng)副中的摩擦二、移動(dòng)副中的摩擦 1.1.移動(dòng)副中摩擦力的確定移動(dòng)副中摩擦力的確定 Ff21=f FN21 v當(dāng)外載一定時(shí)，運(yùn)動(dòng)副兩元當(dāng)外載一定時(shí)，運(yùn)動(dòng)副兩元 素間法向反力的大小與運(yùn)動(dòng)副素間法向反力的大小與運(yùn)動(dòng)副 兩元素的幾何形狀有關(guān)：兩元

7、素的幾何形狀有關(guān)： 1 1）平面接觸）平面接觸 FN21= GFf21=f FN21=f G 2 2）槽面接觸）槽面接觸 FN21sinq q = G GffFF vNf 2121 G fG ffFF Nf qqsinsin 2121 v f f q qsin 令令 等速等速 右移右移 鉛垂鉛垂 3 3）兩構(gòu)件沿圓柱面接觸）兩構(gòu)件沿圓柱面接觸 vF FN N21 21是沿整個(gè)接觸面各處反力的總和。 是沿整個(gè)接觸面各處反力的總和。 v整個(gè)接觸面各處法向反力在鉛垂方向整個(gè)接觸面各處法向反力在鉛垂方向 的分力的總和等于外載荷的分力的總和等于外載荷G G。 取取FN21=kG （k 11.57） kf

8、GfFF Nf 2121 GfF vf 21 v fkf 令令 GffFF vNf 2121 v -當(dāng)量擦系數(shù)當(dāng)量擦系數(shù) 4 4）標(biāo)準(zhǔn)式標(biāo)準(zhǔn)式 不論兩運(yùn)動(dòng)副元素的幾何形狀如何，兩元素間產(chǎn)生的不論兩運(yùn)動(dòng)副元素的幾何形狀如何，兩元素間產(chǎn)生的 滑動(dòng)摩擦力均可用通式：滑動(dòng)摩擦力均可用通式： 5 5）槽面接觸效應(yīng)）槽面接觸效應(yīng) 當(dāng)運(yùn)動(dòng)副兩元素為槽面或圓柱面接觸時(shí)，均有當(dāng)運(yùn)動(dòng)副兩元素為槽面或圓柱面接觸時(shí)，均有v v 其它條件相同的情況下其它條件相同的情況下，沿槽面或圓柱面接觸的運(yùn)動(dòng)副沿槽面或圓柱面接觸的運(yùn)動(dòng)副 兩元素之間所產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦力平面接觸運(yùn)動(dòng)副元素之兩元素之間所產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦力平面接觸運(yùn)動(dòng)副元素之

9、 間所產(chǎn)生的摩擦力間所產(chǎn)生的摩擦力。 2.2.移動(dòng)副中總反力的確定移動(dòng)副中總反力的確定 1 1）總反力和摩擦角）總反力和摩擦角 v總反力總反力F FR R21 21 ：法向反力 ：法向反力F FN N2 21 1和摩擦力和摩擦力F Ff f21 21的合力。 的合力。 v摩擦角摩擦角 ：總反力和法向反力之間的夾角。：總反力和法向反力之間的夾角。 f F fF F F tg N N N f 21 21 21 21 2 2）總反力的方向）總反力的方向 vFR21與移動(dòng)副兩元素接觸面的公法線偏與移動(dòng)副兩元素接觸面的公法線偏 斜一摩擦角斜一摩擦角 ； vFR21與公法線偏斜的方向與構(gòu)件與公法線偏斜的方

10、向與構(gòu)件1相對相對 于構(gòu)件于構(gòu)件2 的相對速度方向的相對速度方向v12的方向相反的方向相反. )(GtgF 3. 3. 斜面滑塊驅(qū)動(dòng)力的確定斜面滑塊驅(qū)動(dòng)力的確定 1）求使）求使滑塊滑塊1 沿斜面沿斜面 2 2 等速上行等速上行時(shí)所需的水平驅(qū)動(dòng)力時(shí)所需的水平驅(qū)動(dòng)力P 根據(jù)力的平衡條件根據(jù)力的平衡條件 （正行程正行程） 0 21 GFF R )(GtgF 如果如果，F(xiàn)F為負(fù)值，成為驅(qū)動(dòng)力的一部分，作用為促為負(fù)值，成為驅(qū)動(dòng)力的一部分，作用為促 使滑塊使滑塊1 1沿斜面等速下滑。沿斜面等速下滑。 2）求保持）求保持滑塊滑塊1 1沿斜面沿斜面2 2等速下滑等速下滑所需的水平力所需的水平力 F 根據(jù)力的平

11、衡條件根據(jù)力的平衡條件 注意注意 當(dāng)滑塊當(dāng)滑塊1 1下滑時(shí)，下滑時(shí)，G G為驅(qū)動(dòng)力，為驅(qū)動(dòng)力，F(xiàn)F為阻抗力，其作用為為阻抗力，其作用為 阻止滑塊阻止滑塊1 1 加速下滑。加速下滑。 （反行程反行程） 0 21 GFF R 三、螺旋副中的摩擦三、螺旋副中的摩擦 當(dāng)螺桿和螺母的螺當(dāng)螺桿和螺母的螺 紋之間受有軸向載紋之間受有軸向載 荷時(shí)，擰動(dòng)螺桿或荷時(shí)，擰動(dòng)螺桿或 螺母，螺旋面之間螺母，螺旋面之間 將產(chǎn)生摩擦力。將產(chǎn)生摩擦力。 下面就矩形螺紋螺旋副中的摩下面就矩形螺紋螺旋副中的摩 擦和三角形螺紋螺旋副中的摩擦進(jìn)擦和三角形螺紋螺旋副中的摩擦進(jìn) 行研究。行研究。 空間運(yùn)動(dòng)副空間運(yùn)動(dòng)副, ,其接觸面是螺旋

12、面。其接觸面是螺旋面。 把空間問題轉(zhuǎn)化為平面問題：把空間問題轉(zhuǎn)化為平面問題： 螺旋線可以展成平面上螺旋線可以展成平面上 的斜直線，螺旋副中力的斜直線，螺旋副中力 的作用與滑塊和斜面間的作用與滑塊和斜面間 的力的作用相同。的力的作用相同。 斜面摩擦斜面摩擦 研究螺旋副中的摩擦?xí)r研究螺旋副中的摩擦?xí)r, ,通常假設(shè)通常假設(shè) 螺旋與螺母之間的作用力螺旋與螺母之間的作用力G G集中在集中在 平均半徑為平均半徑為r r2 2 的螺旋線上。的螺旋線上。 1.1.矩形螺紋螺旋副中的摩擦矩形螺紋螺旋副中的摩擦 )tan(GF )tan( 22 22 d G d FM擰緊螺母力矩：擰緊螺母力矩： 逆逆G G力等速

13、向上，相當(dāng)于斜力等速向上，相當(dāng)于斜 面摩擦正行程。面摩擦正行程。 放松螺母力矩：放松螺母力矩： )tan( 22 22 d G d FM 放松螺母力矩放松螺母力矩 )tan( 2 2 2 2 d G d FM 防自松，即反行程自鎖。防自松，即反行程自鎖。 螺旋千斤頂螺旋千斤頂 當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí),M,M為阻止為阻止 松退的阻力矩松退的阻力矩; ; 當(dāng)當(dāng) 00則則 1)1) v理想驅(qū)動(dòng)力理想驅(qū)動(dòng)力F0 ：理想機(jī)械中，克服同樣的生產(chǎn)阻力：理想機(jī)械中，克服同樣的生產(chǎn)阻力G， 所需的驅(qū)動(dòng)力。所需的驅(qū)動(dòng)力。 F G d r Fv Gv P P FG vFGv 0 四、機(jī)械效率的計(jì)算四、機(jī)械效率的計(jì)算 1 1.

14、一般公式一般公式: v理想機(jī)械：不存在摩擦的機(jī)械。理想機(jī)械：不存在摩擦的機(jī)械。 1 0 0 F G vF Gv F F Fv vF Fv Gv F F F G00 M M 0 v理想機(jī)械的效率理想機(jī)械的效率 0等于等于1，即：，即： v機(jī)械效率的另外表達(dá)形式：機(jī)械效率的另外表達(dá)形式： 實(shí)際驅(qū)動(dòng)力矩實(shí)際驅(qū)動(dòng)力矩 理想驅(qū)動(dòng)力矩理想驅(qū)動(dòng)力矩 實(shí)際驅(qū)動(dòng)力實(shí)際驅(qū)動(dòng)力 理想驅(qū)動(dòng)力理想驅(qū)動(dòng)力 v理想生產(chǎn)阻力理想生產(chǎn)阻力G 0 ：理想機(jī)械中，同樣的驅(qū)動(dòng)力：理想機(jī)械中，同樣的驅(qū)動(dòng)力F所能克所能克 服生產(chǎn)阻力。服生產(chǎn)阻力。 1 0 0 F G Fv vG v FG FvvG 0 00 G G vG Gv Fv G

15、v G G F G 0 M M 理想阻力矩理想阻力矩 實(shí)際阻力矩實(shí)際阻力矩 理想生產(chǎn)阻力理想生產(chǎn)阻力 實(shí)際生產(chǎn)阻力實(shí)際生產(chǎn)阻力 )(Gtg d M 2 2 v 不考慮摩擦（不考慮摩擦（ =0）： Gtg d M 2 2 0 )( tg tg M M 0 2 2. 螺旋機(jī)構(gòu)的效率計(jì)算實(shí)例螺旋機(jī)構(gòu)的效率計(jì)算實(shí)例 1 1）當(dāng)螺母逆著載荷當(dāng)螺母逆著載荷Q向上運(yùn)動(dòng)時(shí)：向上運(yùn)動(dòng)時(shí)： v 考慮摩擦：考慮摩擦： v 不考慮摩擦?xí)r：不考慮摩擦?xí)r： )( tgd M G 2 2 tgd M G 2 0 2 tg tg)( 2）當(dāng)螺母在載荷）當(dāng)螺母在載荷 G 的作用下向下運(yùn)動(dòng)時(shí)：載荷的作用下向下運(yùn)動(dòng)時(shí)：載荷G為驅(qū)動(dòng)

16、力為驅(qū)動(dòng)力 v 考慮摩擦?xí)r：考慮摩擦?xí)r： 四、機(jī)械效率的計(jì)算四、機(jī)械效率的計(jì)算 1 1. 一般公式一般公式 v該機(jī)組的機(jī)械效率為：該機(jī)組的機(jī)械效率為： k k k dd k P P P P P P P P P P 321 12 3 1 21 v串聯(lián)機(jī)組的總效率等于組成該機(jī)組的各個(gè)機(jī)器的效率的串聯(lián)機(jī)組的總效率等于組成該機(jī)組的各個(gè)機(jī)器的效率的 連乘積。連乘積。 3 3. 機(jī)組效率的計(jì)算機(jī)組效率的計(jì)算 1 1）串聯(lián)串聯(lián) v串聯(lián)的級數(shù)越多，系統(tǒng)的總效率越低。串聯(lián)的級數(shù)越多，系統(tǒng)的總效率越低。 2 2. 螺旋機(jī)構(gòu)的效率計(jì)算實(shí)例螺旋機(jī)構(gòu)的效率計(jì)算實(shí)例 四、機(jī)械效率的計(jì)算四、機(jī)械效率的計(jì)算 1 1. 一般公

17、式一般公式 v機(jī)組中任一機(jī)器的效率低機(jī)組中任一機(jī)器的效率低,影響系統(tǒng)的總效率低。影響系統(tǒng)的總效率低。(抓薄弱環(huán)節(jié)抓薄弱環(huán)節(jié)) v總輸出功率為總輸出功率為: 總效率為：總效率為： 2 2）并聯(lián)并聯(lián) v總輸入功率為：總輸入功率為： Pd = P1+ P2+ + Pk Pr = P1+ P2 + + Pk = P1 1 1 + P2 2 2 + + Pk k k kk d r PPP PPP P P 21 2211 min max v v P1= P2= = Pk時(shí)時(shí) k k 21 v 1= 2= = k時(shí)時(shí) )( k 21 ( (抓兩頭抓兩頭) ) 1 1）串聯(lián)串聯(lián) 則機(jī)組的總效率為則機(jī)組的總效率

18、為: 設(shè)機(jī)組串聯(lián)部分的效率為設(shè)機(jī)組串聯(lián)部分的效率為 ， 并聯(lián)部分的效率為并聯(lián)部分的效率為 3 3）混聯(lián)混聯(lián) 2 2）并聯(lián)并聯(lián) 1 1）串聯(lián)串聯(lián) 例例1: 解解: 如圖所示為一輸送輥道的傳動(dòng)簡圖。設(shè)已知一對圓柱齒如圖所示為一輸送輥道的傳動(dòng)簡圖。設(shè)已知一對圓柱齒 輪傳動(dòng)的效率為輪傳動(dòng)的效率為0.95；一對圓錐齒輪傳動(dòng)的效率為；一對圓錐齒輪傳動(dòng)的效率為0.92 (均已包括軸承效率均已包括軸承效率)。求該傳動(dòng)裝置的總效率。求該傳動(dòng)裝置的總效率。 83.092.095.0 2 563412 此傳動(dòng)裝置為一混聯(lián)系統(tǒng)此傳動(dòng)裝置為一混聯(lián)系統(tǒng) v圓柱齒輪圓柱齒輪1、2、3、4為串聯(lián)為串聯(lián) v圓錐齒輪圓錐齒輪5-

19、6、7-8、9-10、 11-12為并聯(lián)。為并聯(lián)。 v此傳動(dòng)裝置的總效率此傳動(dòng)裝置的總效率 92.0 56 2 3412 95.0 5-2 5-2 機(jī)械的自鎖機(jī)械的自鎖 一、機(jī)械的自鎖一、機(jī)械的自鎖 由于摩擦力的存在，無論驅(qū)動(dòng)如何增大也無法使機(jī)械由于摩擦力的存在，無論驅(qū)動(dòng)如何增大也無法使機(jī)械 運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。 二、自鎖現(xiàn)象的意義二、自鎖現(xiàn)象的意義 1）設(shè)計(jì)機(jī)械時(shí)，為了使機(jī)械實(shí)現(xiàn)）設(shè)計(jì)機(jī)械時(shí)，為了使機(jī)械實(shí)現(xiàn) 預(yù)期的運(yùn)動(dòng)，必須避免機(jī)械在所需預(yù)期的運(yùn)動(dòng)，必須避免機(jī)械在所需 的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生自鎖；的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生自鎖； 2）一些機(jī)械的工作需要其具有自）一些機(jī)械的工作需要其具有自 鎖特性。鎖特性。

20、v垂直分力垂直分力Fn：所能引的最大摩擦力：所能引的最大摩擦力 三、發(fā)生自鎖的條件三、發(fā)生自鎖的條件 1. 1. 滑塊實(shí)例滑塊實(shí)例 v 力力F分解為水平分力分解為水平分力Ft和垂直分力和垂直分力Fn， v有效分力有效分力Ft：推動(dòng)滑塊：推動(dòng)滑塊1 運(yùn)動(dòng)的分力。運(yùn)動(dòng)的分力。 tgFFF nt sin v當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)， max FFt -自鎖現(xiàn)象自鎖現(xiàn)象 tgFF n max 滑塊滑塊1不會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)不會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng) 自鎖條件自鎖條件:作用在滑塊上的驅(qū)動(dòng)力作用在其摩擦角內(nèi)作用在滑塊上的驅(qū)動(dòng)力作用在其摩擦角內(nèi)( ) ) 2. 2. 轉(zhuǎn)動(dòng)副實(shí)例轉(zhuǎn)動(dòng)副實(shí)例 力力F為作用在軸頸上的為作用在軸頸上的單一單一外載荷

21、。外載荷。 當(dāng)力當(dāng)力 F 的作用線在摩擦圓之內(nèi)（的作用線在摩擦圓之內(nèi)（a ） 時(shí)時(shí)力力 F 對軸頸中心的力矩對軸頸中心的力矩 力力F本身所能引起的最大摩擦力矩本身所能引起的最大摩擦力矩 Mf = FR = F M Mf 不論力不論力F 如何增大，也不能驅(qū)使軸頸轉(zhuǎn)動(dòng)。如何增大，也不能驅(qū)使軸頸轉(zhuǎn)動(dòng)。 M = Fa 自鎖條件自鎖條件: 作用在軸頸上的驅(qū)動(dòng)力為單力作用在軸頸上的驅(qū)動(dòng)力為單力,且作用于摩擦圓內(nèi)且作用于摩擦圓內(nèi),即即。 3. 3. 一般條件一般條件 機(jī)械發(fā)生自鎖時(shí)，無論驅(qū)動(dòng)力多么大，都不能超過由機(jī)械發(fā)生自鎖時(shí)，無論驅(qū)動(dòng)力多么大，都不能超過由 它所產(chǎn)生的摩擦阻力。它所產(chǎn)生的摩擦阻力。 d f

22、 d fd d r W W W WW W W 1 0 0 當(dāng)當(dāng) =0時(shí)，機(jī)械處于臨界自鎖狀態(tài)；時(shí)，機(jī)械處于臨界自鎖狀態(tài)； 當(dāng)當(dāng) 0時(shí)，其絕對值越大，表明自鎖越可靠。時(shí)，其絕對值越大，表明自鎖越可靠。 驅(qū)動(dòng)力所作的功，總是小于或等于由它所產(chǎn)生的摩擦驅(qū)動(dòng)力所作的功，總是小于或等于由它所產(chǎn)生的摩擦 阻力所作的功。阻力所作的功。 該千斤頂在物體重力的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械效率為：該千斤頂在物體重力的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械效率為： tg tg v )( 0 令令 0)( v tg v 此即該千斤頂在物體重力作用下此即該千斤頂在物體重力作用下 不致于自行反轉(zhuǎn)的自鎖條件。不致于自行反轉(zhuǎn)的自鎖條件。 4. 4. 實(shí)例

23、實(shí)例 1）螺旋千斤頂螺旋千斤頂 2）斜面壓榨機(jī)）斜面壓榨機(jī) 該機(jī)構(gòu)在當(dāng)力該機(jī)構(gòu)在當(dāng)力F 撤去后，在撤去后，在G 的作用下應(yīng)該具有自鎖性。的作用下應(yīng)該具有自鎖性。 （1）求出當(dāng)）求出當(dāng)G為驅(qū)動(dòng)力時(shí)，該機(jī)為驅(qū)動(dòng)力時(shí)，該機(jī) 構(gòu)的機(jī)械效率。（設(shè)各接觸面的構(gòu)的機(jī)械效率。（設(shè)各接觸面的 摩擦系數(shù)相同。）摩擦系數(shù)相同。） 根據(jù)各接觸面間的相對運(yùn)根據(jù)各接觸面間的相對運(yùn) 動(dòng)及已知的摩擦角動(dòng)及已知的摩擦角 ，將兩，將兩 滑塊所受的總反力作出?；瑝K所受的總反力作出。 取滑塊取滑塊2為分離體，列出平為分離體，列出平 衡方程式：衡方程式：F+FR12+FR32=0, 作出力多邊形，并由正弦定作出力多邊形，并由正弦定 律

24、求得：律求得： 取滑塊取滑塊3為分離體，列出平衡為分離體，列出平衡 方程方程 G+FR13+FR23=0, 可作出力可作出力 多邊形并由正弦定律求得：多邊形并由正弦定律求得： cos )sin(2 32 R F F cos )cos(2 23 R F G v FR32= -FR23 )(2FctgG 假想該機(jī)構(gòu)中不存在摩擦假想該機(jī)構(gòu)中不存在摩擦 0 v理想驅(qū)動(dòng)力：理想驅(qū)動(dòng)力： FctgG 0 v該機(jī)構(gòu)的效率：該機(jī)構(gòu)的效率： tg tg ctg ctg G G)( )( 2 2 0 0)2( tg 2 0 令令 此即該斜面壓榨機(jī)反行程自鎖的條件。此即該斜面壓榨機(jī)反行程自鎖的條件。 3）偏心夾具的自鎖條件）偏心夾具的自鎖條件 1 ss 2/ )sin( 1 DACs )sin( eOEs 2/ )sin()sin(De 由幾何關(guān)系得：由幾何關(guān)系得： 偏心夾具的自鎖條件為：偏心夾具的自鎖條件為： 要自鎖：要自鎖： 5. 5. 注意注意 1）所謂機(jī)械