第四章 机械的效率和自锁
一、填空题
1、机械效率是：
2、当机械发生自锁时，机械已不能运动，所以这时它所能克服的生产阻抗力 0.
3、当驱动力任意增大恒有 时，机械将发生自锁。

4、机器运动时，一般要经过 、 、 时期等三个过程。

二、判断题 (答A 表示说法正确.答B 表示说法不正确)
1、串联机组功率传递的特点是前一机器的输出功率即为后一机器的输入功率。

2、机械效率最小的机构是链传动机构。

3、混联机构的机械效率公式是∑∑=r d p p /η
三、简答题
1、机械效率的定义
2、机械自锁的条件 ？机械为什么会发生自锁现象呢？
四、分析计算题
1、 如图所示为一带式运输机，由电动机 1 经带传动及一个两级齿轮减速器带动运输带 8 。

设已知运输带 8 所需的曳引力 F ＝5500N ，运送速度v =1.2m/s 。

带传动（包括轴承）的效率η1 =0.95,每对齿轮（包括其轴承）的效率η2 =0.97,运输带8 的机械效率η3 =0.92。

试求该系统的总效率η 及电动机所需的功率。

2、如图所示为一超越离合器，当星轮 1 沿顺时针方向转动时，滚柱 2 将被锲紧在锲形间隙中，从而带动外圈 3 也沿顺时针方向转动，设已知摩察系数 f =0.08, R =50mm, h =40mm 。

为保证机构能正常工作，试确定滚柱直径 d 的合适范围。

第四章 机械的效率和自锁
习题解答
一、填空题
1、机械的输出功和输入功之比；
2、小于等于；
3、起动、稳定运动、停车；
4、0≤η时
二、判断题 (答A 表示说法正确.答B 表示说法不正确)
1、(A)
2、(B)
3、(B)
三、简答题
1、在机械稳定运转时，作用在机械上的驱动功(输入功)为Wd ，有效功(输出功)为Wr ，损失功为Wf ，则有Wd ＝Wr+Wf 。

这时机械的输出功与输入功之比称为机械效率，它反映了输入功在机械中的有效利用程度，常以η表示，即
机械的损失功与输入功的比称为机械损失系数(损失率)，常以ξ表示，即
ξ＋η＝1，由于摩擦损失不可避免，故必有ξ>0和η<1。

降耗节能是国民经济可持续发展的重要任务之一，所以机械效率的高低是机械的一个重要性能指标。

2、 首先，机械发生自锁是有条件的，也是有方向性的，即机械只是在一定的受力条件和受力方向下发生自锁，而在另外情况下却是可动的；
其次，机械发生自锁的实质是机械中所含的运动副发生了自锁。

那么，运动副发生自锁的条件又是什么?
1)移动副的自锁条件：
在移动副中，如果作用于滑块上的驱动力作用在其摩擦角之内(即驱动力的传动角 ≤摩擦角 ), 则发生自锁，这就是移动副发生自锁的条件。

2)转动副的自锁条件：
在转动副中，如果作用在轴颈上的驱动力为一单力F ，且作用于摩擦圆之内（即驱动力对轴颈中心的力臂长度a ≤ 摩擦圆半径ρ），则发生自锁，这就是转动副发生自锁的条件。

四、分析计算题
1、解 此系统是由各部分运动机构串连而
成的.
故该机构的总机械效率为
222ηηη=
20.950.970.920.822=⨯⨯=
电动机所需的功率为
N =Pv η
35500 1.210/0.822-=⨯⨯
8.029=
2、解 如图所示,过滚柱2于外圈3的接触线的公切面,将形成夹角为a 的楔形面. 由提5-5和题5-6的结论可知,凡是具有楔形面或楔形块的机构其楔紧不松脱的条件为 2a ϕ≤ 此时arccos[(2)/(2)]a h d R d =+-
0'''
arctan arctan 0.0843426f ===
故得2(cos 2)/(1cos 2)d R h ϕϕ≥-+
002(50cos9.14840)/(1cos9.148)9.42mm
=-+=
同时为了保证机构么每个正常工作,滚柱的最大直径不得超过R h -, 即
504010d R h mm ≤-=-=
故滚柱直径d 的取值范围为9.42~10mm 。