第12章“機械的效率”習題答案

1、 確定三個位置時，連桿AB上所受作用力的方向。12.512AB34MOF2123拉桿12R32RA1MO2B34F2123壓桿12R32RA1MO2B34F2123拉桿12R32R 偏心夾具機構中，已知R,d及摩擦系數(shù)f。試分析當夾緊到圖示位置后，在工件反力作用下夾具不會自動松開時，應取轉軸B的偏心距e為多大尺寸？12.61e32工件ROBdA21R121331R 解：作轉動副處的摩擦圓，解：作轉動副處的摩擦圓，其半徑為：其半徑為：2/fd1e32工件ROBdA夾具此時只受到兩個力：夾具此時只受到兩個力：2131RR 和夾具要自鎖，夾具要自鎖，R21必須與摩必須與摩擦圓相割或至少應相切。擦圓相

2、割或至少應相切。相切的切點設為相切的切點設為C點，此點，此時：時：BCOBAOAC 將在水平和鉛將在水平和鉛垂方向分解，得垂方向分解，得BCOBAOACsincoscoseRACcossinsineACeROBAC二式相除，得二式相除，得sincoscossincossineResincoscossincossineRe22coscossinsinsincossineeR)sincoscos(sinsineR)sin(2/sinedfR)sin(2/sindfRe如果如果e減小，減小，R21就會與摩擦圓相割，所以就會與摩擦圓相割，所以)sin(2/sindfReeROBAC 雙滑塊機構中，已知

3、l=200mm，轉動副A,B處軸頸直徑為d=20mm，轉動副處的摩擦系數(shù)fv=0.15，移動副處的摩擦系數(shù)f =0.1，試求：（1）F與Q的關系式，且=45，Q=100Nm時，F(xiàn)=？ （2）在力F為驅動力時的自鎖條件（不計各構件質量）。12.72B34Q90A1F4l212312R32R2B34Q90A1F4l解：解： （1）2為壓桿為壓桿344對對1的正壓力垂直向上的正壓力垂直向上1441R4對對3的正壓力水平向左的正壓力水平向左43R212312R32R2B34Q90A1F4l41R43R2002015. 0arcsin22arcsinldfv859469.01 .0arctgarctgf

4、710593.51的平衡條件的平衡條件02141RRFF41R21R212312R32R2B34Q90A1F441R43R)90sin()(90sin21RF)cos(cos21RF3的平衡條件的平衡條件02343RRQQ43R212312R32R2B34Q90A1F441R43R)90sin()sin(23RQ23R)sin(cos23QR)cos(cos21RF)sin(cos23QR，所以因為2123RR)()cos(cos)sin(cosQctgQF)(QctgF,859469. 0,45,100NQ將代入，得710593. 5)710593. 5859469. 045(100ctgN

5、0 .126（2）在）在F力為驅動力時力為驅動力時機構的自鎖條件為機構的自鎖條件為0即即tgtgQctgQctgFF)()(00)(tgtg0即57. 6 斜面壓榨機中，滑塊1上作用一主動力F推動滑塊2并夾緊工件3。設工件所需的夾緊力Q，各接觸面的摩擦系數(shù)均為f。試求：（1）F為主動力時，F(xiàn)與Q的關系式及該機構的效率。（2）若希望此機構既可在F作用下夾緊工件又不致在F撤去后使工件自動松脫，求的取值范圍。12.8QF1324 解：（解：（1）F為主動力時，為主動力時，QF13241441R1221RF41R21R1的平衡條件的平衡條件02141RRF)90sin()2sin(21RF)2sin(

6、cos21FRQF13242112R2442RQ42R12R2的平衡條件的平衡條件04212QRR)90sin()290(180sin12RQ)2cos(cos12QR，即因為1221RR )2cos(cos)2sin(cosQF)2(QtgF)2()2(0tgtgQtgQtgFF （2）假定反行程不自鎖，）假定反行程不自鎖，在楔塊在楔塊1上加阻力上加阻力F41R21RQ13241441R1221RF1的平衡條件的平衡條件02141RRFF)90sin()(sin21RF)2sin(cos21FR （2）假定反行程不自鎖，）假定反行程不自鎖，在楔塊在楔塊1上加阻力上加阻力F41R21RQ132

7、41441R1221RF1的平衡條件的平衡條件02141RRF)90sin()(sin21RFF)2sin(cos21FRQ42R12R2的平衡條件的平衡條件04212QRR)90sin()()90(180sin12RQQ13242112R2442R)2cos(cos12QR，即因為1221RR )2()2(0tgtgQtgQtgFF)2cos(cos)2sin(cosQF)2(QtgF即且要求, 000)2(0)2(tgtgtgtg且2 矩形螺紋千斤頂中，螺紋中徑d2=22mm，螺距p=4mm，托環(huán)的環(huán)形摩擦面外徑D=50mm，內徑d0=42mm ，手柄長l=300mm，所有摩擦面的摩擦系數(shù)均為f=0.1。試求：（1）該千斤頂?shù)男?；?）若F=100N，所能舉起的重物的大小。12.10312271. 3dzparctg2螺旋升角710593. 51 . 0arctgarctgf)(221QtgdMrfQdDfQdDMr4222002解：（1）摩擦力矩有矩形螺紋螺旋副中的擰緊力矩Mr1和環(huán)形摩擦面中的止推軸頸的摩擦力矩Mr2（跑合）。2120100rrrrFFMMMMMMfQdDQtgdQtgd4)(220221 . 044250)710593. 5312271. 3(222312271. 3222tgtg%7 .15157317. 0FlWd2QpWr此時輸出功為此時輸出