005111摩擦.ppt
《005111摩擦.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《005111摩擦.ppt(72页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、,第四章 摩擦,第四章 摩 擦,41 引言 42 滑动摩擦 43 考虑摩擦时的平衡问题 44 滚动摩擦 习题课,前几章我们把接触表面都看成是绝对光滑的,忽略了物体之间的摩擦,事实上完全光滑的表面是不存在的,一般情况下都存在有摩擦。 例,第四章 摩 擦,4-1 引 言,平衡必计摩擦,静 力 学,当物体沿支承面运动(或有运动趋势)时,由于接触面间 凹凸不平,就产生了对运动的阻力,这种阻力称为摩擦力。,摩擦的物理本质是非常复杂的,目前尚未建立起完整的理 论。近似的说法一般认为其产生的原因是: 接触面的凹凸不 平; 接触面间的分子吸引力。,二、摩擦产生的原因,一、摩擦力,静 力 学,摩擦的微观机理,静
2、 力 学,摩擦的微观机理,静 力 学, 有害的一面:它是机械的多余阻力,使机械发热,引起零部件的磨损,从而消耗能量,降低效率和使用寿命。,三、摩擦有害的一面和有利的一面, 有利的一面:可利用其进行传动、制动、调速、联接、 夹卡物体等。另外,人类的生活也时时离不开摩擦。,夹 卡 物 体,我们研究摩擦的目的,就是为了充分利用其有利的一面, 消除其有害的一面。,四、摩擦的分类,按物体 相互运动形式分, 滑动摩擦, 滚动摩擦, 按有无 相对运动分, 静摩擦, 动摩擦, 按有无 润滑剂分, 干摩擦, 湿摩擦,静 力 学,摩 擦 轮 传 动(离 合 器),工程中的摩擦问题,静 力 学,静 力 学,工程中的
3、摩擦问题,静 力 学,工 程 中 的 摩 擦 问 题,静 力 学,工程中的摩擦问题,工程中的摩擦问题,静 力 学,工程中的摩擦问题,静 力 学,工程中的摩擦问题,F,?,静 力 学,工程中的摩擦问题,静 力 学,工程中的摩擦问题,静 力 学,工程中的摩擦问题,静 力 学,工程中的摩擦问题,静 力 学, 临界平衡: P 物块将滑未滑, F = Fmax 最大静 摩擦力 (P 再略微物块开始滑动), 定义:相互接触的物体,产生相对滑动趋势时,其接触面间产生的阻碍物体运动的力叫静滑动摩擦力。简称静摩,4-2 滑动摩擦,一、静滑动摩擦, 静滑动摩擦力, 物块状态:, 静止: F = P, ( P ,
4、F , F 不是固定值),擦力。 ( 它是接触面对物体作用的切向约束反力),静 力 学,静 力 学,f 称为静摩擦系数,它主要与材料和表面状况(光洁度、润滑情况以及温度、湿度等)有关,精确的实验指出它还与接触面间的压强及接触时间有关。, 静滑动摩擦定律,最大静摩擦力的大小与两个相互接触物体间的正压力(或 法向约束反力)成正比,即, 静摩擦力特征:, 大小:,(范围值), 方向:,满足,与物体相对滑动趋势方向相反,加大正压力N, 加大摩擦系数 f,所以增大摩擦力的途径为:,静 力 学,动摩擦力的大小与两个相互接触物体间的正压力(或 法向约束反力)成正比,即,二、动滑动摩擦, 动滑动摩擦力, 定义
5、:相互接触的物体,产生相对滑动时,其接触面间产生的阻碍物体运动的力叫动滑动摩擦力。简称动摩擦力。, 动摩擦力特征:, 大小:无变化范围, 方向:与物体相对滑动方向相反, 动滑动摩擦定律,f 称为动摩擦系数,它主要与材料和表面状况(光洁度、 润滑情况以及温度、湿度等)有关,精确的实验指出它还与,静 力 学,相对滑动速度有关。f略小于 f ,精度要求不高时取 f f,三、摩擦角与自锁现象, 摩擦角, 全约束反力:法向约束反力和切向的静摩擦力的合 力 R 称为支承面的全约束反力。, 摩擦角:当摩擦力达到最大值 时其全反力 Rm与法线的夹角 叫做摩擦角。, 计算:,静 力 学,静 力 学, 摩擦自锁:
6、若所有主动力的合力的作用线位于摩擦角域, 自锁现象,摩擦锥,若使水平力 P 在水平面内的方向任意改变,相应的Fmax及,Rm的方向也随之发生变化,Rm的作用线将形成一个以接触点,为顶点、顶角为 的锥面,该正圆锥面体称为摩擦锥。,体总处于平衡状态,该现象称为摩擦自锁。,或锥域内时,不论该合力的数值如何,物,静 力 学, 自锁应用举例,即为该两种材料间静摩 擦系数,摩擦系数的测定:OA板绕O 轴转动,测出使物块B 刚要开始下滑时 的 a 角 ,则 。,静 力 学,自 锁 条 件 的 应 用,静 力 学,自锁及其应用,螺 旋,静 力 学,自锁及其应用,螺 旋,静 力 学,主动力合力作用线落在摩擦角
7、域之外物块开始滑动,静 力 学,4-3 考虑滑动摩擦时的平衡问题,一、考虑摩擦平衡问题的特点,受力分析时除应分析物体所受主动力、约束反力外,还 应分析所受摩擦力。,摩擦力的方向一般不能假设,它与相对滑动趋势方向相反。,一般取临界平衡状态研究,先列出静力学平衡方程,再列出静滑动摩擦定律决定的补充方程 ,联立求解。平衡问题的解答常是一个范围值。,二、应用举例,静 力 学,例1 已知:a =30,G =100N,f =0.2 求:物体静止时, 水平力Q的平衡范围。当水平力Q = 60N时,物体能否平衡?,静 力 学,解:, 先求使物体不致于上滑的 图(1), 列方程求解:, 研究物块 A ;,解得:
8、, 受力如图;, 取Axy直角坐标;,静 力 学, 再求使物体不致下滑的 图(2),解得:,平衡范围应是:,同理:,静 力 学,例2 梯子长AB=l,重为P,若梯子与墙和地面的静摩 擦系数f =0.5, 求a 多大时,梯子能处于平衡?,解: 研究梯子AB ; 受力分析:,考虑到梯子在临界平衡 状态有下滑趋势,作 受力图;, 取Axy直角坐标;, 列方程求解:,静 力 学,注意,由于a不可能大于90, 所以梯子平衡倾角a 应满足,静 力 学,与杆OC及水平面的摩擦系数 , ,滚动摩擦,例3 均质杆OC 长 l = 4m ,重 P =500N;轮重 W =300N,,不计。求拉动圆轮所需力 Q 的
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 005111 摩擦
链接地址:https://www.31doc.com/p-2975812.html