理論力學第四章摩擦

第四章摩擦1理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!§4-1摩擦的基本概念按物體之間的潤滑情況

干摩擦濕摩擦按物體之間是否有相對運動動摩擦靜摩擦滑動摩擦按物體之間的相對運動形式滾動摩擦第四章摩擦一、摩擦的分類2理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!二、工程中的摩擦問題

3理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!4理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!5理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!6理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!摩擦按物體間的運動狀態(tài)分滑動摩擦滾動摩擦靜滑動摩擦動滑動摩擦一靜滑動摩擦力（庫侖定律）FPN§4-2滑動摩擦G摩擦力Fs方向:恒與物體相對滑動的趨勢方向相反

大小:由平衡方程確定臨界時：因此,平衡時7理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!§4-3帶有摩擦的平衡問題

帶有摩擦的平衡問題的解法與平面一般力系的解法基本相同，只是在分析受力時要考慮摩擦力，并正確地判斷出摩擦力的方向，考慮臨界狀態(tài)并補充摩擦定律。其結果往往有一個范圍。8理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!NF1F2GQαxy(2).上滑時:摩擦力朝下∴Q1≤Q≤Q2得：9理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!二、自鎖條件可能出現(xiàn)的最大摩擦力為：

由于物體靜止，所以

設在物體上作用一個力Q，它與接觸面法線的夾角為，物體是處于靜止狀態(tài)。由平衡方程可求得N和F。10理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!結論:如果作用于物體上的主動力的合力作用線落在摩擦角以內(nèi),則不論這個力多么大,物體都能夠平衡;這種現(xiàn)象稱為自鎖現(xiàn)象.反之如果主動力的合力作用線落在摩擦角以外,則不論這個力多么小,物體都不能夠平衡.摩擦角的概念被廣泛的使用:(1)摩擦系數(shù)的測定;(2)螺旋千斤頂?shù)淖枣i條件;(3)沙堆成型的過程.11理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!利用摩擦角測定摩擦因數(shù)12理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!螺旋千斤頂13理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!三、考慮摩擦時物體的平衡問題仍為平衡問題，平衡方程照用，求解步驟與前面相同，只是必須考慮摩擦力。幾個新特點：1、畫受力圖時，必須考慮摩擦力。2、嚴格區(qū)分物體是處于臨界還是非臨界狀態(tài)。3、由于，問題的解有時在一個范圍內(nèi)。14理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!GPFNδδ稱為滾動摩阻系數(shù),它具有長度的量綱,也是一常數(shù),與材料有關。Mmax稱為滾動摩擦阻力偶矩,簡稱滾阻力偶當主動力P不足夠大時,圓輪仍處于靜止,當P逐漸增達到一定值時,輪子將處于將動未動的臨界狀態(tài),此時,

力偶矩達到最大值Mmax且有:由于滾動摩阻系數(shù)δ很小,因此,滾動摩阻通常忽略不計。平衡狀態(tài)時：15理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!2.列平衡方程。1.取物塊A為研究對象，受力分析如圖。解:yAxαGFFNFfαAF小物體A重G=10N，放在粗糙的水平固定面上，它與固定面之間的靜摩擦因數(shù)fs=0.3。今在小物體A上施加F=4N的力，α=30°，試求作用在物體上的摩擦力。16理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!一活動支架套在固定圓柱的外表面，且h=20cm。假設支架和圓柱之間的靜摩擦因數(shù)fs=0.25。問作用于支架的主動力F的作用線距圓柱中心線至少多遠才能使支架不致下滑（支架自重不計）。hdBAFx17理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!圖示為凸輪機構。已知推桿和滑道間的摩擦因數(shù)為fs，滑道寬度為b。設凸輪與推桿接觸處的摩擦忽略不計。問a為多大，推桿才不致被卡住。baeBMdA18理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!

制動器的構造和主要尺寸如圖所示。制動塊與鼓輪表面間的摩擦因數(shù)為fs，試求制動鼓輪轉動所必需的力F1。OABCabcRO1rF1G19理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!2.取杠桿為研究對象，受力分析如圖。AOF1FOxFOyBOABCabcRO1rF1G20理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!21理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!22理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!二、摩擦產(chǎn)生的條件1.條件：兩個物體相互接觸，并且有相對運動或相對運動趨勢。2.概念：兩個物體沿接觸表面有相對滑動或相對滑動趨勢時，在接觸表面上彼此作用有阻礙相對滑動或相對滑動趨勢的力，稱為滑動摩擦力，簡稱摩擦力。23理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!二、動滑摩擦力

兩個相互接觸的物體，當其接觸表面之間有相對滑動時，彼此作用著阻礙相對運動的力，這種阻力稱為動滑動摩擦力，簡稱動摩擦力。當考慮摩擦問題時，要分清物體是處于靜止、臨界平衡還是滑動狀態(tài)，然后再選擇相應的方法來計算摩擦力。靜止時：摩擦力F的大小由平衡方程決定。臨界狀態(tài)：摩擦力為最大值，其大小為：Fmax=fN滑動狀態(tài)：摩擦力的大小為：24理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!NF1F2GQα(1).下滑時:摩擦力朝上xy例:重為G的物體放在傾角為α的斜面上,今在該物體上作用一水平力Q,問能使該物體保持平衡時Q的范圍。已知f=0.5。25理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!F§4-4摩擦角與自鎖現(xiàn)象GP全約束反力:把全反力的最大值與法線間的夾角稱為摩擦角,用表示fmax由圖可知:摩擦角與摩擦系數(shù)都是表示材料表面性質(zhì)的一個常量。一、摩擦角全約束反力的最大值:26理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!這種與主動力的大小無關，而只與摩擦角有關的平衡條件稱為自鎖條件。

27理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!測定摩擦系數(shù)的簡易方法28理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!

摩擦角與摩擦錐29理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!摩擦自鎖條件30理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!RM§4-5滾動摩擦GFANPAP-F=0N-G=0-PR=0？GPGPNMF31理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!練習題：兩根同重等長的均質(zhì)桿在B點絞接，C點靠在墻上，f=0.5，求平衡時的角θ=?解：研究整體，分析受力θABCPNFXAYAP再研究BC，分析受力:32理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!3.聯(lián)立求解。最大靜摩擦力yAxαGFFNFf因為所以作用在物體上的摩擦力為33理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!2.列平衡方程。3.聯(lián)立求解。1.取支架為研究對象,受力分析如圖。解析法解:FAFNBFBFNAABCFxxyhOFB補充方程34理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!dAxyaOBbFNBFBFAFNAF取推桿為研究對象，受力分析如圖。解:列平衡方程補充方程

解得35理論力學第四章摩擦共37頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!O1CFfFNFFO1x