機械效率

機械效率（英語：Mechanical efficiency）是機械輸出功（有用功）和輸入功（總功）的比值，常用希臘字母η表示。用公式表示為${\displaystyle \eta ={\frac {W_{h}}{W_{a}}}\times 100\%}$^[a]。由於大多數機械是在接收輸入功的同時就輸出功，而且輸入輸出的快慢也互相適應，所以機械效率又可定義為輸出功率${\displaystyle N_{0}}$與輸入功率${\displaystyle N_{I}}$的比值，即${\displaystyle \eta ={\frac {N_{0}}{N_{I}}}\times 100\%}$。

滑輪

滑輪

滑輪組

滑輪（pulley）是可以繞著中心軸旋轉的圓輪。在圓輪的圓周面具有凹槽，將繩索纏繞於凹槽，用力牽拉繩索兩端的任一端，則繩索與圓輪之間的摩擦力會促使圓輪繞著中心軸旋轉。^[1]根據特點滑輪可分為動滑輪、定滑輪以及滑輪組。

滑輪的機械效率為有用功與總功之比，即：

${\displaystyle {\begin{aligned}\eta &={\frac {W_{h}}{W_{a}}}\\&={\frac {G\cdot h}{F\cdot s}}\\&={\frac {G\cdot h}{F\cdot nh}}\\&={\frac {G}{nF}}\\\end{aligned}}}$

其中${\displaystyle W_{h}}$為有用功，${\displaystyle W_{a}}$為總功，${\displaystyle G}$為物重，${\displaystyle F}$為對繩索施加的拉力，${\displaystyle h}$為物體上升的高度，${\displaystyle s}$為拉動繩索的距離，${\displaystyle n}$為兩滑輪之間繩索的股數。

不計繩重和摩擦，計動滑輪重時，可推算機械效率為${\displaystyle \eta ={\frac {G}{G+G'}}}$，其中${\displaystyle G}$為物重，${\displaystyle G'}$為動滑輪重。

影響因素

根據公式${\displaystyle \eta ={\frac {G}{nF}}}$或${\displaystyle \eta ={\frac {G}{G+G'}}}$可知：當物體重力一定時，動滑輪越重，機械效率越低；當動滑輪重一定時，物體重力越大，機械效率越高。

其它

• 滑輪與軸以及與繩之間的摩擦

斜面

斜面

斜面（inclined plane）是一種傾斜的平板，能夠將物體比較不費力地從低處提升至高處，但提升這物體的路徑長度也會增加。^[2]斜面是古希臘人提出的六種簡單機械之中的一種。^[3]假若斜面的斜度越小，則斜面與水平面之間的夾角越小，需施加於物體的作用力會越小，但移動距離也越長；反之亦然。假設移動負載不會造成能量的儲存或耗散，則斜面的機械利益是其長度與提升高度的比率。用公式表達為${\displaystyle \eta ={\frac {W_{h}}{W_{a}}}={\frac {G\cdot h}{F\cdot l}}}$。

常見效率

噴氣系統	起重機	內燃機（汽油發動機)	柴油發動機	渦輪水泵	滑輪組	馬達	火箭
16%-24%	40%-50%	22%-27%	28%-30%	60%-80%	50%-70%	80%-95%	49%-52%

美國電氣製造商協會（NEMA）要求，1到4匹的小型馬達效率最小達到78.8%，125匹或以上的大型馬達最小達到92.4%。^{[來源請求]}