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[拼音]:jixie xiaolü

[英文]:mechanical efficiency

機械在穩定運轉時,一個迴圈內的輸出功與輸入功之比。它是機械動力學的研究內容之一。機械效率用來衡量機械對機械能有效利用的程度,只考慮機械能傳遞過程中的摩擦損失,而不考慮由非機械能轉變成機械能過程中的能量損失。例如電動機的能量損失包括電能轉變成機械能的損失和軸承中的摩擦損失兩部分,在計算機械效率時只考慮後一部分損失。

機械效率計算

機械效率

η=Ar/Ad=1-Φ

式中Ar為輸出功;Ad為輸入功;Φ=Af/Ad為摩擦損失係數,摩擦功Af=Ad-Ar。

根據機械的工作情況通過解析法求出穩定運轉時一個迴圈內機械的輸入功和輸出功,即可算得機械效率。對於如起重螺旋等驅動力和工藝阻力均為常量的機械,機械效率可用不考慮摩擦的理想驅動力與實際所需的驅動力之比來表達。用解析法計算機械效率時,由於摩擦係數不易確定,計算結果常與實際相差較大,為了精確地求出機械效率,通常需要通過試驗。一般地說,機械正、反行程的效率是不同的,當反行程為自鎖時,正行程的效率往往很低。

對於機械系統的效率計算,如果系統是由幾個機器或機構簡單串聯而成,則系統的總效率是各個機器或機構效率的連乘積。如果系統的組成比較複雜,可應用功率流的概念求出輸出功和輸入功的關係,從而求得機械系統的總效率。

螺旋機構效率

矩形螺紋的螺旋機構相當於斜面(見圖)。它的升角相當於斜面的傾斜角λ;螺旋的載荷相當於斜面滑塊上的載荷Q,施加於螺旋上的力矩Μ在螺紋平均半徑R0處所產生的力P=Μ/R0相當於作用在滑塊上的水平推力P。當滑塊等速上升或下降(即正、反行程)時,P與Q之間的關係:正行程時為P=Qtg(λ+嗘);反行程時為P=Qtg(λ-嗘)。式中嗘=tg-1f為接觸面上的摩擦角,f為其摩擦係數。

螺旋機構的效率:正行程時為η=P0/P=tgλ/tg(λ+嗘);反行程時為 η=Q0/Q=tg(λ-嗘)/tgλ。式中正行程時的P為實際驅動力,P0為不考慮摩擦時的理想驅動力;反行程時,P為阻力,Q為實際驅動力,Q0為不考慮摩擦時的理想驅動力。對於其他形式螺紋的螺旋機構,式中的摩擦角和摩擦係數應相應地用當量摩擦角和當量摩擦係數來代替。