第5章 机械的效率和自锁

5-1机械的效率

机械效率：

• 反映输入功在机械中的有效利用程度，以 $\eta$ 表示

• 功表述 $\eta = W_r / W_d = 1- W_f/W_d$

• 功率表述 $\eta = P_r/P_d = 1- P_f/P_d$ $P_d$ 输入功率、$P_r$ 输出功率、 $P_f$ 损失功率

• 损失率 $\xi = W_f / W_d = P_f / P_d$

• 力表述 $\eta = F_0 / F$ 理想驱动力 $F_0$ / 实际驱动力 $F$

• 力矩表述 $\eta = M_0 / M$ 理想驱动力矩 $M_0$ / 实际驱动力矩 $M$

机组效率的计算：

• 串联 $\eta = \frac{P_r}{P_d} = \frac{P_1}{P_d} \frac{P_2}{P_1} ...\frac{P_k}{P_{k-1}} = \eta_1 \eta_2 ... \eta_k$ 即串联机组的总效率等于组成该机组的各个机器效率的连乘积

  总效率小于其中任意机器的效率

• 并联 $\eta = \frac{\Sigma P_{ri}}{\Sigma P_{di}} = \frac{P_1 \eta_1 + P_2 \eta_2+...+P_k \eta_k}{P_1 + P_2 +...+ P_k}$ 有$\eta_{\min} < \eta < \eta_{\max}$

  机组总效率主要取决于传递功率最大的机器的效率

• 混联 $\eta = \Sigma P_r / \Sigma P_d$

5-2机械的自锁

机械的自锁（self locking）：由于摩擦的存在，无论一个驱动力如何增大，也无法让该机械沿着有效驱动力作用的方向运动的现象

移动副自锁条件：

​ $\beta \leq \varphi$

​ 作用于滑块上的驱动力作用在其摩擦角之内

转动副自锁条件：

​ $a \leq \rho$

​ 作用在轴径上的驱动力为单力 $F$ ，且作用于摩擦圆之内

机械自锁的判断

当驱动力任意增大时：

• $G \leq 0$ 能克服的生产阻抗力小于等于零

• $\eta \leq 0$ 效率小于等于零

则机械自锁

机械自锁的方向性：

机械的自锁只是在一定的受力条件和受力方向下发生的，而在另外的情况下是可动的