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第一节研究机械中摩擦的任务和目的
第二节运动副中摩擦力的确定
第三节考虑摩擦时机构的受力分析
第四节机械的效率
第五节机械的自锁
《机械原理》
NorthwestA&FUniversity
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第一节研究机械中摩擦的任务和目的
一、研究机械中摩擦的目的:
1)造成机器运转时的动力浪费机械效率
2)使运动副元素受到磨损零件的强度、机器的精度和工作可靠性机器的使用寿命
3)使运动副元素发热膨胀导致运动副咬紧卡死机器运转不灵活;
4)使机器的润滑情况恶化机器的磨损机器毁坏。
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:
有不少机器,是利用摩擦来工作的。如带传动、摩擦离合器和制动器等。
一、研究机械中摩擦的目的:
研究机械中摩擦的目的是为了尽可能地减少其不利影响和在
需要时充分发挥其有利的作用。
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二、研究机械中摩擦的内容:
;
;
;
“自锁”现
象,以及自锁现象发生的条件。
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第二节运动副中摩擦力的确定
一、移动副中摩擦力的确定:
:
如图所示,滑块1与水平面2构成移动副。G为作用在滑块1上的铅垂载荷,FN21为平面2作用在滑块1上的法向力。设滑块在水平力F的作用下等速向右移动,滑块将受到平面2作用的摩擦力Ff21。
v12
2
1
G
FN21
Ff21
F
FR21
FN21=G
Ff21=F=f*G
ψ
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一、移动副中摩擦力的确定:
:
θ
θ
G
1
2
如图所示,楔形滑块1放在夹角为2θ的槽面2上。G为作用在滑块1上的铅垂载荷,FN21为槽的每一个侧面给滑块1上的法向力。设滑块在水平力F的作用下等速滑动。
FN21
FN21
选uF作力多边形,由力多边形得
G
θ
FN21
FN21
fv称为当量摩擦系数,它相当于把楔形滑块视为平滑块时的摩擦系数。
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一、移动副中摩擦力的确定:
:
G
1
2
Ff21=fv*G=kfG;
Fv=kf
点线接触时k=1;
均匀接触时k=π/2;
其它情况时k=1—π/2。
结论:不论何种运动副元素,有计算通式:
Ff21=fFN21
=fvG
fv-称为当量摩擦系数
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非平面接触时,摩擦力增大了,为什么?
应用:当需要增大滑动摩擦力时,可将接触面设计成槽面或
柱面。如圆形皮带(缝纫机)、三角形皮带、螺栓联
接中采用的三角形螺纹。
水平面面接触:F21=fN21
槽面接触:F21==(f/sinθ)•Q
圆柱面接触:F21=fkQ
一、移动副中摩擦力的确定:
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一、移动副中摩擦力的确定:
:
如图所示,设滑块1置于倾角为α的斜面2上,G为作用在滑块1上的铅垂载荷。下面分析使滑块1沿斜面2等速运动时所需的水平力。
1
2
G
α
FR21
N
Ff21
n
n
v
F
α
φ
FR21
F
G
α+φ
1)正行程(上升行程、等速上升)
根据平衡条件:F+FR21+G=0
作图
得:F=Gtan(α+φ)
大小:??√
方向:√√√
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一、移动副中摩擦力的确定:
2)反行程(下行程、等速下滑)
1
2
G
α
F’N21
Ff‘
n
n
v
F’
FR21’
α
φ
G
F’
FR21’
α-φ
作图
根据平衡条件:F’+FR21’+G=0
得:F’=Gtan(α-)
大小:??√
方向:√√√
若α>φ,则F’为阻力;
若α<φ,则F’方向相反,为驱动力。
结论:若构件间的接触面在正反行程中不发生改变,只需将
正行程时驱动力与生产阻力之间关系式中的摩擦角ψ
改变符号,即可得到反行程时生产阻力与驱动力之间
的关系式。
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