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文檔簡介

1、案例4 自鎖及其實際應用【問題的引出】自鎖現象，自鎖的實際應用，要保證自鎖，應該滿足的條件，如何求得。一、自鎖現象無論驅動力有多大，由于摩擦的作用使機構不能運動的現象。自鎖在機械工程中具有重要的意義。一方面，設計機構時，為使機器能實現預期的運動，必須避免在機械所需的運動方向上自鎖；另一方面，有些機械的運動又需要具有自鎖性能。機械的自鎖條件確定方法確定自鎖條件常用的方法有四種，可以根據具體情況選擇不同的方法來進行。1）、令根據效率的定義： 當，驅動力做功剛好克服有害阻力做功，此時，效率為零。如果機器原來在運動，則此時機器仍能運動，但不能做任何有用功。輸出功為零，機器空轉；若機器原來靜止，由于，沒

2、有多余的功驅動機器，所以機器仍然靜止。 當，即全部驅動功也不足以克服有害阻力做功。這時，無論驅動力怎樣增加，它所做的功總小于摩擦阻力做功，所以機器將減速運轉，直至靜止。因此，機器的自鎖條件為： 當機器自鎖時，不能做功，故此時的已經沒有一般意義上的含義，它只表明機器自鎖的程度。 時，越大，自鎖越可靠。2）、令工作阻力（力矩）工作阻力（力矩），說明阻力已經成為驅動力。可以理解為，要想使機器運動，加工作阻力是不可行的，必須將其變換為驅動力。3）、運動副自鎖若機構中的運動副自鎖，則機構肯定自鎖。對于移動副，當外力作用線在摩擦角范圍內時即自鎖；對于轉動副，當外力作用于摩擦圓內時即自鎖；對于螺旋副，當螺紋

3、升角小于等于當量摩擦角時即自鎖。4）、根據自鎖的本質，令運動方向的驅動力小于等于其摩擦力，從而求得自鎖條件。三、自鎖的應用 1. 螺旋千斤頂如圖1，當轉動手把將汽車頂起后，應保證無論汽車的重量G多大，螺母不反轉，即汽車不能下落，這就要求該千斤頂在反行程必須具有自鎖性能，而正行程不能自鎖。其自鎖條件是什么呢？反行程相當于松開過程，工作阻力矩為，理想阻力矩，得 反行程的效率， . 求反行程的自鎖條件方法一：令工作阻力矩，得：。 方法二：令反行程的效率，得：。即螺旋千斤頂反行程的自鎖條件是：，這也是螺旋副的自鎖條件。2. 斜面壓榨機如圖2a所示，在滑塊2上施加一個水平外力，則通過滑塊3壓緊物體4，物體4對滑塊3產生壓緊力。已知各接觸面間的摩擦系數均為。求：當去掉外力，機構在力作用下，滑塊2不至于右移的條件。（即自鎖條件）圖2解：滑塊3的力平衡方程

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