机械效率和自锁

作用在机械上的力可分为驱动力、生产阻力和有害阻力三种。通常把驱动力所做的功称为驱动功（输入功），克服生产阻力所做的功称为输出功，克服有害阻力所做的功称为损耗功。

在机械稳定运转时期 = +

输入功和输出功的比值，反映了输入功在机械中有效利用的程度，称为机械效率 。

用功率表示为

则

因为损耗功或损耗功率不可能为零，所以机械的效率总是小于1。

输入功率：

输出功率：

损耗功率：

对于不存在摩擦损耗的理想机械

*：克服同样生产阻力 ：理想机械所需的驱动力。

故

则

机械效率等于在克服同样生产阻力的情况下，理想驱动力与实际驱动力之比值。

机械效率也可用力矩之比的形式表达

机械效率等于在克服同样生产阻力的情况下，理想驱动力矩和实际驱动力矩之比值。

对于理想机械，同理可得：

机械的效率等于在同样驱动力（或驱动力矩）的情况下，实际机械所能克服的实际生产阻力（或生产阻力矩）和理想生产阻力（或生产阻力矩）之比值。

由台机器串联组成的机械系统，其系统的总效率

由于各环节的效率均小于1，故串联的级数越多，系统的效率越低。

2、并联

由台机器并联组成的机械系统，因

总输入功率为

总输出功率为

故系统的总效率

当各台机器输入的功率均相等时（）：

当各台机器的效率均相等时（）：

当各台机器的效率相等时，机械系统的总效率等于任意一台机器的效率。

设串联部分的效率为：

并联部分的效率为：

则系统的总效率为：

当时，驱动力作用在摩擦角之内，总有，此时，不论驱动力在其作用线方向上如何增大，其有效分力总小于因它所产生的摩擦力，此时滑块1总不能产生运动，即出现自锁现象。

作用在轴颈处的外载荷为Q，当，即力Q作用在摩擦圆之内时，由于驱动力矩（）总小于由它产生的摩擦阻力矩（），故此时无论Q如何增大也不能使轴1转动，即出现自锁现象。

自锁的发生与作用力的大小无关，而与其驱动力作用线的位置和方向有关，即自锁的发生关键在于几何条件。在移动副中，当驱动力作用在摩擦角之内时发生自锁；在转动副中，驱动力作用于摩擦圆内时，发生自锁。

对于一般机械系统，可以通过分析组成机械的各环节的自锁条件来判断其是否发生自锁，若组成该机械的一个环节或数个环节发生自锁，则该机械必发生自锁。

由于机械自锁时，驱动力所做的功总小于或等于由它所产生的摩擦阻力所做的功，故此时机械的效率

故也可通过令效率的表达式来寻求机械产生自锁的条件，但此时，已没有通常效率的意义。

机械通常有正反两个行程，其效率并不相等。反行程的效率小于零的机械在反行程中会自锁，称为自锁机械，常用于各种3、螺栓联接、其重装置和压榨机的机械上。

自锁机械在正行程中效率一般都较低，宜用于传递功率较小的场合。

如图所示之斜面压榨机，滑块在推力作用下将物体压紧，并产生压紧力Q，力撤去后，在压紧力Q作用下压榨机自锁。