文档介绍：第五章摩擦与机械效率
教学要求
教学重点与难点
教学内容
教学要求
了解摩擦的概念及类型;
掌握考虑摩擦时的平衡计算及自锁的条件熟悉运动副及机构中的摩擦、机械效率问题.
重点:摩擦、摩擦角、自锁、摩擦圆等概念;考虑摩擦时的平衡计算及自锁的条件。 难点:运动副的摩擦。
教学重点与难点
§5-1 摩擦的概念及类型 §5-2 运动副及机构中的摩擦 §5-3 机械效率与自锁
一、滑动摩擦
1、静滑动摩擦力
静滑动摩擦力就是接触面对物体作用的切向约束反力,它的方向与物体相对滑动趋势相反,即Ff =-F。
摩擦的概念及类型
2、最大静摩擦力
静摩擦力的大小介于零与最大值之间,即 0≤Ff≤Fmax
静摩擦定律(库仑定律): Fmax=fFN
3、动滑动摩擦力
如果F再继续增大物块将失去平衡而滑动,接触物体之间仍作用有阻碍相对滑动的阻力,这种阻力为动滑动摩擦力(动摩擦力),用F′表示。 F′=f′FN
摩擦的概念及类型
二、摩擦角和自锁现象
1、摩擦角:全约束反力FR与公法线间的夹角的最大值φm。
摩擦的概念及类型
2、自锁现象
物块平衡时,全反力必在摩擦角之内( )。Q与FR应等值、反向、共线,即
(1)如果,则无论这个力多大,物块必保持静止。此现象为自锁现象。
(2)如果,则无论这个力多小,物块一定滑动。
三、考虑摩擦时求解物体的平衡问题的特点
摩擦的概念及类型
(1)分析物体受力时,必须考虑接触面间切向的摩擦力Ff,通常增加了未知量的数目;
(2)列出补充方程,即,补充方程的数目与摩擦力数目相同;
(3)由于物体平衡时摩擦力有一定的范围(即),所以有摩擦时平衡问题的解也有一定的范围,而不是一个确定的值。
例物块重G=1500N,放于倾角为30°的斜面上,它与斜面间的静摩擦系数为=,动摩擦系数=。物块受水平力F=400N。问物块是否静止,并求此时摩擦力的大小与方向。
摩擦的概念及类型
四、滚动摩擦的概念
在物体与水平面接触处,存在的阻碍磙子转动的反力偶M称为滚动摩擦力偶, 滚动摩阻力偶矩的变化范围为
滚动摩擦定律
滚子滚动所需的水平拉力
滚子滑动所需的水平拉力
一般情况下,有
因而使滚子滚动比滑动省力得多。
(1)平面及斜面摩擦(两构件单面接触)
当滑块与平面组成移动副时,平面2作用在滑块1上的最大静摩擦摩擦力为
其中
滑块1所受的总反力与其对平面2的相对速度间的夹角总是钝角
运动副及机构中的摩擦
一、运动副中的摩擦
1、移动副中的摩擦