张航　江一泓

摘 要：机构机械效率的研究方法多样，本文总结了两大类基本方法：一是代数法，包含两种：精确计算法和近似计算法；二是几何法，也可称为速度瞬心法。不同的场合选择不同的方法，既为机构机械效率的计算带来方便，又为机构的设计提供基础。

关键词：机械效率；代数法；精确计算；近似计算；瞬心法

1 引言

平面连杆机构的研究已有了一个多世纪的历史，因其具有承载能力大、易加工、制造成本低等优点，已在工程和日常生活中有着非常广泛的应用，因此平面连杆机构的机械效率的研究也越来越吸引着人们的关注。对于不同的情况，人们往往选用直接计算的方法；但在一些特殊、复杂的场合，由于参数无法精确确定，因此不能得到较满意的结果，本文针对不同的情况总结了两大类机械效率的研究方法：代数法、几何法。

2 代数法

有用功跟总功的比值叫机械效率，它反映了输入总功在机械中的有效利用程度，常用η表示。使用任何机械都不可避免地要做额外功，因此有用功总是小于总功，机械效率总是小于1。从功、功率、驱动力、驱动力矩的角度表达式为：

2.1 精确计算法

以曲柄摇杆机构为例，曲柄为原动件，作匀速运动，角速度为ω1，作用于曲柄上的驱动力矩为Md，摇杆作往复摆动，摆角为φ。假设摇杆工作行程曲柄对应的围角为φ1，工作阻力为Fr，垂直作用于摇杆某一点E；空回行程围角为φ2，工作阻力为0。

因此在各个参数及其之间的关系均已知时，用精确计算法可以保证良好的精度，在一些精密仪器等对精度要求比较高的机构中可考虑使用此种方法。……