1、机械中的磨擦和机械效率,内容概述运动副中的磨擦和计及磨擦时的力剖析机械的效率和自锁,重点运动副磨擦剖析及其在简单机构力剖析中的应用；机械效率以及自锁条件,磨擦是影响机器工作性能的重要化学现象磨擦造成：1.锈蚀零件硬度增长寿命增长运动副间隙减小传动精度增长2.机械效率增加3.发热运动副间隙变小卡死举措：滚动取代滑动选用优质润滑油选用耐磨材料应用：皮带传动磨擦轮传动磨擦离合器刹车器治具磨擦是通过运动副对整个机器工作性能发生影响的,1概述,2运动副中的磨擦和自锁,R21总反力磨擦角总反力与法线方向所夹的锐角不变,自锁条件,一、平面联通
2、副的磨擦,力剖析,若PF21静止的滑块一直静止,推论：当时，不论F多大，也未能使滑块联通自锁,2,1,自锁,自锁条件,自锁,自锁(边界情况,不自锁,例：见P130图5-20已知Q，f,求反行程自锁条件,按照联通副的自锁条件,解,=,2,P,二、槽面联通副的磨擦,力剖析,槽面接触的磨擦力小于平面接触的磨擦力,令,若FtFf静止的滑块一直静止自锁,自锁条件,三、转动副的磨擦,轴颈磨擦,力剖析,全反力,或,以轴颈中心为圆心，为直径作的圆称为磨擦圆，为磨擦圆直径,Q,O,1,2,R21,F21,N21,1,2,Q12,R21,Q12,R21,w12,Q12,R21,w12,
3、转动付总反力方位线的确定,1）R21与荷载Q大小相等，方向相反；2）R21的作用线必切于磨擦圆；3）R21形成的磨擦扭矩与12转动方向相反,Q与M合成得,讨论,1）当h时，MdMf有输出功2）当h=时，Md=Mf保持平衡，原转动仍匀速转动；原静止仍静止3）当h时，MdMf输入功不足,推论：当h时，不论Q多大，也未能使轴转动自锁,转动副自锁条件h,自锁条件,联通副自锁条件,四、螺旋机构的效率和自锁,螺旋副（螺栓与螺杆）的相对运动滑块沿斜面运动假定：1）荷载分布在中线上2）单面形成磨擦力,1.斜面机构的效率和自锁,1）滑块沿斜面等速上行,力剖析,驱动力,效率,滑块
4、沿斜面等速上行，相当于旋紧螺帽（工作行程），不要求自锁。由0得,2）滑块沿斜面等速下行,力剖析,维持力,效率,自锁条件,得=45/2时，效率最高,当磨擦角不变时机械效率PPT动图，效率是升角的函数。见下图,由,2.螺旋机构的效率和自锁,反行程,圆形螺纹,正行程,三角形螺纹,松脱螺丝,旋紧螺帽,圆形螺纹效率高，用于传动，三角形螺纹磨擦大，效率低，自锁性好，用于连接,推论,3机械效率和自锁,一、机械效率1）定义机械在一个稳定运动周期内机械效率PPT动图，按照能量守恒定理可知输入功=输出功+损失功即Wd=Wr+Wf（5-1）式中:Wd输入功Wr输出功Wf损失功在Wd相
5、同的条件下WfWr说明机械对能源的借助程度越高，即效率越高。机械效率是评判机械工作质量的重要指标2）效率的几种抒发形式,功,功率,5-2,5-2,同理若设在同样的驱动力P作用下,所能克服的理想生产阻力为Q0,F驱动力Q生产阻力VF、VQ分别为F、Q作用点沿各自作用线方向的速率,力,理想机械中(Wf=0，0=1)设克服同样的生产阻力Q所须要的驱动力为F0,由,代入(P115a)得,代入(P115a)得,扭矩,P115c,P115a,0Wr0有输出功Wr2.=0Wr=0Wd=Wf输入功全部用以克服磨擦力,机械原来运转只能保持空转，机械原静止仍只能静止不动3.0Wr0WdWf机械原静止仍静止,原运动也将减速最终停止运动0是不能使机械启动运转的,这些现象称为机械的自锁自锁条件：0因为=Wr/Wd=P0/P=Q/Q0即Wr0或Q00,二、机械的自锁