1、關(guān)于自鎖與增力機構(gòu)第一張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月本單元的學(xué)習(xí)目標是： 掌握什么是自鎖 ，合理利用自鎖或避免自鎖 學(xué)習(xí)機械效率和自鎖的關(guān)系 學(xué)習(xí)自鎖的應(yīng)用和自鎖條件第一單元： 自鎖機構(gòu)第二張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月一、什么是機械的自鎖？我們知道，任何一件物體，“只要是消除了沿X、Y、Z軸三個方向各自存在的一個平動和一個轉(zhuǎn)動的自由度，總共6個自由度，這個物體的位置就是確定了的”。所謂機械的自鎖是指：自由度F1，從機構(gòu)結(jié)構(gòu)來講原本可以運動的機械，在驅(qū)動力任意增大的情況下，都不能使之運動的現(xiàn)象。機械的自鎖對機械的性能有重要影響。有時我們需要克服自鎖，有時我們又需要利用自

2、鎖。第三張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月二、先舉個例子說明：一個物體1在另一個斜面物體2上滑動F1FF2下滑力F1=F*SinA壓力F2=F*CosA摩擦力F3=F2*u=F*CosA*uF3F1時物體發(fā)生自鎖，即F*CosA*uF*SinA,發(fā)生自鎖條件是：TgA*u1物體1物體2A第四張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月三、機械的效率或一、各種功及其相互關(guān)系驅(qū)動功Wd （輸入功）：作用在機械上的驅(qū)動力所作的功。有益功Wr （輸出功）：克服生產(chǎn)阻力所作的功。損耗功Wf：克服有害阻力所作的功WdWr Wf二、機械效率h 機械效率是輸出功和輸入功的比值，它可以反映輸入功在機械中有

3、效利用的程度。第五張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月理想驅(qū)動力P0 ：理想機械中，克服同樣的生產(chǎn)阻力Q，所需的驅(qū)動力。四、機械效率的計算1.一般公式:理想機械：不存在摩擦的機械。理想機械的效率 h0等于1，即：第六張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月五、 機械的自鎖一、機械的自鎖 由于摩擦力的存在，無論驅(qū)動如何增大也無法使機械運動的現(xiàn)象。無論驅(qū)動力為多大，它所作的功（輸入功）總是剛好等于摩擦阻力所作的功，沒有多余的功可以變成機器的功能，所以機器總不能不運動，即發(fā)生自鎖 二、自鎖現(xiàn)象的意義1）設(shè)計機械時，為了使機械實現(xiàn)預(yù)期的運動，必須避免機械在所需的運動方向發(fā)生自鎖；2）一些機械的

4、工作需要其具有自鎖特性。第七張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月垂直分力Pn：所能引的摩擦力為六、發(fā)生自鎖的條件1. 滑塊實例 滑塊1與平臺2 組成移動副。P為作用于滑塊1上驅(qū)動力 ，b為力P與滑塊1和平臺2接觸面的法線nn之間的夾角，為摩擦角。 力P分解為水平分力Pt和垂直分力Pn，有效分力Pt：推動滑塊1 運動的分力。當b 小於j時，-自鎖現(xiàn)象滑塊1不會發(fā)生運動第八張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月六、發(fā)生自鎖的條件（續(xù)）2. 轉(zhuǎn)動副實例力P為作用在軸頸上的單一外載荷。當力P的作用線在摩擦圓之內(nèi)（ar）時力P對軸頸中心的力矩力P本身所能引起的最大摩擦力矩Mf=Rr=Pr ar

5、 MMf 不論力P如何增大，也不能驅(qū)使軸頸轉(zhuǎn)動。M=Pa-自鎖現(xiàn)象第九張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月六、發(fā)生自鎖的條件（續(xù)）3. 一般條件 機械發(fā)生自鎖時，無論驅(qū)動力多么大，都不能超過由它所產(chǎn)生的摩擦阻力。 h 0 當h=0時，機械處于臨界自鎖狀態(tài)； 當h Fmc+FxhF1的輸入功率大于或等于載荷Q和摩擦副產(chǎn)生的損失功率。2）當在載荷Q的作用下向下運動時：載荷Q為驅(qū)動力F2+FxhFmc,F1的輸入功率和載荷Q產(chǎn)生的功率大于或等于摩擦副產(chǎn)生的損失功率。QF1F2FmcFxh六、發(fā)生自鎖的條件（續(xù)）1）螺旋千斤頂實例第十一張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月該千斤頂在物體重力

6、的驅(qū)動下運動時的機械效率為： 此即該千斤頂在物體重力作用下不致于自行反轉(zhuǎn)的自鎖條件。六、發(fā)生自鎖的條件（續(xù)）第十二張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月為什么螺紋在振動的情況下會發(fā)生松動？原因在于現(xiàn)實中的內(nèi)外螺紋，其表面不是絕對光滑，牙型角、整個螺紋副的牙型不是絕對吻合；其配合面總是“點陣”接觸，遇到振動，就會產(chǎn)生塑性變形。它起碼是不能消除內(nèi)外螺紋間的徑向間隙，即內(nèi)外螺紋大徑之間的間隙，螺紋副在橫向載荷的情況下，必然出現(xiàn)松動失效。在單一的軸向力的作用下，是不會發(fā)生松動的 第十三張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月六、發(fā)生自鎖的條件（續(xù)）2）斜面壓榨機 第十四張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作

7、于2022年6月六、發(fā)生自鎖的條件（續(xù)）3）偏心夾具的自鎖條件應(yīng)滿足的條件：由幾何關(guān)系得：（1）將s、s1的值帶入(1)式可得偏心夾具的自鎖條件為：第十五張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月六、發(fā)生自鎖的條件（續(xù)）5. 結(jié)論1）所謂機械具有自鎖性，是說當它所受的驅(qū)動力作用于其某處或按某方向作用時是自鎖的，而在另外的情況下卻是能夠運動的。2）判定機構(gòu)是否會自鎖和在什么條件下發(fā)生自鎖，可根據(jù)具體情況，視方便運用分析驅(qū)動力是否作用于摩擦角之內(nèi)、或驅(qū)動力所能克服的阻抗力等于小于零的方法來解決。第十六張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月本單元的學(xué)習(xí)主要內(nèi)容有:1.杠桿機構(gòu).2.楔形(斜面)機

8、構(gòu).3.螺紋(螺桿)機構(gòu).4.增壓增力.6.滑輪增力.7.齒輪增力.8.離心增力. 9.曲柄連桿增力.第二單元： 增力機構(gòu)第十七張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月杠桿機構(gòu)阿基米得: “給我一個支點,我就可以撬動地球” F1*L1=F2*L2 = F1= F2*L2/L1當L2/L1 時,F1 L1L2F1F2第十八張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月杠桿機構(gòu)(1)折彎機杠桿:要點: 1.中間為轉(zhuǎn)動點,需定位,兩頭為 腰形,方便滑動. 2.Stopper位置,在力量小處最佳.(2)偏心輪:要點: 1.夾緊行程小. 2.可實現(xiàn)自鎖.第十九張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月楔形

9、(斜面)機構(gòu)F1F212F1F1F1F1F2物1的受力分析:物2的受力分析:第二十張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月楔形(斜面)機構(gòu)物1的受力分析:物2的受力分析:F1F1F1F1F2F1=F1/CosF2 =F1*Sin=F1=F2/Sin=F1/Cos =F2/Sin=F2=F1*Ctg 當0 45 F2 F1 當45 90 F2 F1 當 0 時F2 當 90 時F2 0第二十一張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月楔形(斜面)機構(gòu)(1)自動插針機Base 加緊機構(gòu):(2)輔助支撐:說明: 1.兩運動方向垂直時最佳. 2.保證良好潤滑. 3.角度螺桿螺紋展開后相當于斜面,當0 45 F2 F1當45 90 F2 F1當 0 時F2 當 90 時F2 0 F1 F2第二十三張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月增壓增力機構(gòu)增壓油缸示意圖D1D2D3PFP1P(D1/2) =P1 (D2/2) P1=P (D1/D2) F= P1 (D3/2) =P (D1/D2) (D3/2) 計算公式:第二十四張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月增壓增力機構(gòu)快速雙行程增壓示意圖說明:圖1為快速行程部分. 圖2為增力行程部分. 圖3為回退.123第二十五張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月齒輪增力減速箱渦