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第4章 机械中的摩擦及效率

一、学习要求

1.了解机构中作用的各种力的分类方法。

2.能对几种最常见的运动副中的摩擦力进行分析和计算。

3.能计算简单机械的效率,会判断机械是否会发生自锁以及出现自锁的条件。

二、本章重点及难点

学习的重点是几种常见运动副中摩擦力及总反力的确定。学习的难点是转动副中总反力作用线方位的确定。

三、思考题

1.何谓驱动力?何谓阻抗力?何谓有效阻力?何谓有害阻力?

2.何谓当量摩擦系数?何谓当量摩擦角?为何要引进当量摩擦的概念?为什么槽面摩擦大于平面摩擦?

3.何谓摩擦圆?摩擦圆的大小与哪些因素有关?在转动副中如何确定其总反力作用线的方位?

4.何谓机械效率?对机械效率的力比形式的计算公式η=P0/P或η=M0/M应如何理解?

5.何谓机械的自锁现象?对于机械自锁时,其效率η≤0应如何理解?

四、练习题

41图41所示为小型压力机的传动机构,试确定其机械效益Δ。

42试确定图42所示复合铰链的摩擦圆半径。

43在图43所示的机构中,已知AB杆的长度为l,轴颈半径为r,F为驱动力,G为生产阻力,设各构件相互接触处的摩擦系数均为f,若忽略各构件的重力和惯性力,试求该机构的效率和自锁条件。

44图44所示为一钢锭抓取器,求其能抓起钢锭的自锁条件。设抓取器与钢锭之间的摩擦系数为f,忽略各转动副中的摩擦及抓取器各构件的自重。

45图45所示为一带式运输机,由电动机1通过联轴器2带动一个两级圆锥-圆柱齿轮减速器,再经过一级链传动4带动运输带6。设已知鼓轮5的直径为..450mm,其输出扭矩T=450N·m,转速n=60r/min,联轴器的效率η1=0.99,一对圆柱齿轮(包括其轴承)的效率η2=0.97,一对圆锥齿轮(包括其轴承)的效率η3=0.95,链传动的效率η4=0.96,运输带的机械效率η5=0.92,求该传动系统的总效率η,电动机所需的功率N和运输带6的牵引力P及其运送速度v。

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