G、 M —实际工作阻力、实际工作阻力矩；
以上为机械效率的计算法，但在实际设计中，更常用到的是 实验法和经验法，即确定机械效率的三种方法分别为： 计算法 实验法 —适用于创新机器产品、无经验可循的效率确定； 经验法 —适用于传统机械产品设计。 三种不同机器组合的效率计算
（1）串联组合机器的效率计算 （2）并联组合机器的效率计算 （3）混联组合机器的效率计算
实际工作阻力 理想工作阻力
=
实际工作阻力矩 理想工作阻力矩
G
M
G0 M0
小结： 用驱动力或驱动力矩表示的效率公式为：
F0 M0
FM
用工作阻力或工作阻力矩表示的效率公式为：
G
M
G0 M0
F0、M0 —理想驱动力、理想驱动力矩；
F、M—实际驱动力、实际驱动力矩；
G0、M0—理想工作阻力、理想工作阻力矩；
0N Ndr
GG F0F
1
GGF0 F（b）
将（b）代入（a）中
GGF0F （a）
F0F F0
Nr GG （b）
FF F
Nd FF
如用力矩表示，则有：
M0
（d）
M
综合（c）、 （d），可得到：
（c）
理想驱动力 实际驱动力
理想驱动力矩
= 实际驱动力矩
F0 M0
FM
效率也可用阻力或租力矩表示为：
解：该机构为串联机构
3
１．串联机构的总效率各级效
4
率的连乘积，故机构总效率： 12 2 3 4 5 0 .93 50 .9 6 0 .82
２．求机构的工作功率
载荷上升的速度：
5
1m 2 /m1 in 2 0 .2 m /s
60
机构的工作功率为：
Q
2′ 2 1
PrQ 50 0 .0 2 1 00 0 K 0W 00
P d P 1 P 2 P 3 P K Pr —机器的输出功率
※机组的输出功率为各机器输出功率之和；
P r P 1 P 2 P 3 P K 并联组合机器的总效率
Pd
…
Pr PriP1P2PK
P1
P2
PK
Pd Pdi P1P2PK
1
2
K
P1
P2
PK
P 11P 22P K K
P 1P 2P K
解：1. 分析机构 该机构为混联机构
串联部分：圆柱齿轮1、2
并联部分：锥齿轮3、4；5、6；
7、8 ； 9、10。
2. 分别计算效率
10
864
2
（1）串联部分： 120.95
（2）并联部分：
9
7 5 31
310
P4 P6 P8 P10 P4 P6 P8 P10来自 3 4 5 6 7 8 9 10
2. 每一路的总效率分别为：
18 1 2 3 4 5 6 7 8 6
0 .93 5 0 .9 2 0 .79
114 1 2 3 4 5 6 7 8 8
0 .93 5 0 .9 2 0 .79
2
1
5
11 12
4
3 13
7
9 10
14
3.
整个机构的总效率为：
Pri
Pdi
Pri
Pdi
2
1
P riP 8P 14
6
5
11 12
PdiP 1 88P 1 1144
8
4 7
Pri
Pdi
3 13
9 10 14
P8 P14 P8 P14
P8 P14 0 .7 9 7% 9 P8 P14
18 114 0.79 0.79
例3 在图示的滚柱传动机构中，已知其局部效率η1-2＝0.95 ， η3-4 =η5-6 =η7-8 =η9-10=0.93 ,求该机构的效率η。
（3）混联组合机器的效率计算
P2 3 P3 4 Pr
Pd 1 P1 2 P2
P2 3 P3 4 P4 5 Pr
混联组合机器的总效率
Pr
Pd
η′—串联机构的效率
η″—并联机构的效率
例1 在图示的电动卷扬机中，已知其每一对齿轮的效率η12、 η2′３ 以及鼓轮的效率η4均为0.95，滑轮的效率η5为0.96，载荷 Q = 50000N。其上升的速度V=12m/min , 求电机的功率？
310P 3 44P 4P 5 6P66 P8P 7 88P 10P 91 100
P4 P 4P P 6 6 P8 P8P 10P 100.93 0.93 0.93 0.930.93
3. 总效率
123 1 00 .9 5 0 .93
0 .88 8 .3 8 % 5
例5-1 在图5-4所示的机械传动中，设各传动机构的效率分别为
120.9,83 4 0.9,63 4 0.9,450.42;
并已知输出的功率分别为 Pr5KW , Pr0.2KW .
求该机械传动装置的机械效率。
P2 3 P3 4 Pr
解： P dP dP d
Pd
由于1、2、3′、4 ′为串联，故：
P1 1
P2 2
P2 3 P3 4 P4 5 Pr
P r P d 123 4
（1）串联组合机器的效率计算
串联组合机器传递功率的特点： 前一机器的输出功率为后一机器的输入功率。
Pd
1
1
P1
2
2
P2
3
3
P3
…
PK 1 K K
PK
串联组合机器的总效率
1
P1 Pd
2
P2 P1
3
P3 P2
PK Pd
K
PK PK1
P Pd1P P12P P23PK PK 11
2
3 K PK Pd
3. 电机的功率为：
Pd
Pr
10001021K9W 5 0.82
例2 减速箱如图所示，已知每一对圆柱齿轮和圆锥齿轮的效率分别 为0.95 和 0.92 , 求其总效率η。
解：1. 分析传动路线。减速箱分两路输出：
①电机 齿轮1、2 3、4 5、6 7、8
②电机 齿轮1、2 ９、10 11、12 13、14
▲总效率为各机器效率的连乘积。即： 1 2 3 K
▲串联机器中任一机器的效率很低，都会使整部机器的效率很低；
▲串联的机器数目越多，效率越低。
（2）并联组合机器的效率计算
各机器的输入功率为： P1、P2 …PK ，
输出功率为： P 1P 11 P 2 P 22 P K P KK
并联机组的特点：
※机组的输入功率为各机器输入功率之和；Pd —机器的输入功率
图5-1为机械传动装置的示意图
F F
设F为驱动力，G为生产阻力，
VF、VG 分别为F 、G作用点沿该 力作用线方向的分速度，其效率
为：Nr GG （a） Nd FF
G
G
为了将上式简化，引入理想机械的概念，即在理想机械中
不存在摩擦，当工作阻力为G时，所需的驱动力为理想驱动力
F0 由于理想机械不存在摩擦，显然理想驱动力F0小于实际驱动 力F，此时机械的效率为：