第4章_摩擦.ppt

理论力学 PAG2 滑动摩擦 摩擦角和自锁现象 滚动摩阻的概念 考虑摩擦时物体的平衡问题 第四章摩擦 PAG3 第四章摩擦 摩擦制动器 滑动摩擦 滚动摩擦 静滑动摩擦 动滑动摩擦 摩擦 带传动 PAG4 4 1滑动摩擦 滑动摩擦力 静滑动摩擦力 最大静滑动摩擦力 动滑动摩擦力 一 静滑动摩擦力及最大静滑动摩擦力 大小 库仑摩擦定律 方向 沿接触处的公切线 与两物体间相对滑动趋势相反 最大静摩擦力 静摩擦因数 PAG5 4 1滑动摩擦 PAG6 动摩擦因数 一般略小于静摩擦因数 4 1滑动摩擦 二 动滑动摩擦力 方向 沿接触处的公切线 与两物体间相对滑动方向相反 大小 PAG7 摩擦角 全约束力与法线间夹角的最大值 摩擦锥 全约束力 4 2摩擦角和自锁现象 一 摩擦角 PAG8 若作用于物体的全部主动力的合力作用线在摩擦角之内 则无论这个力怎样大 物块必保持静止 4 2摩擦角和自锁现象 二 自锁现象 自锁 不发生自锁 PAG9 4 2摩擦角和自锁现象 PAG10 取研究对象 受力分析 增加了摩擦力 考虑摩擦时平衡问题分析的步骤 建立坐标系 分析力系 达到临界状态时补充方程 求解 平衡存在一定范围 4 3考虑摩擦时物体的平衡问题 PAG11 例4 1重为P的物体放在倾角为 的斜面上 它与斜面间的摩擦因数为fs 当物体处于平衡时 试求水平力的大小 解 取物体为研究对象画受力图 上滑 补充方程 4 3考虑摩擦时物体的平衡问题 PAG12 下滑 补充方程 为使物块静止 4 3考虑摩擦时物体的平衡问题 PAG13 下滑 为使物块静止 用摩擦角的概念求解 上滑 4 3考虑摩擦时物体的平衡问题 PAG14 例4 2已知凸轮机构的推杆 不计自重 与滑道间的摩擦因数fs 滑道宽为b 忽略凸轮与推杆接触处的摩擦 当a多大时推杆才不被卡住 解 取推杆为研究对象画受力图 A B 补充方程 4 3考虑摩擦时物体的平衡问题 PAG15 例4 3制动器的构造和主要尺寸如图所示 制动块与鼓轮表面间的摩擦因数为fs 试求制止鼓轮转动所必需的力F 解 取鼓轮为研究对象画受力图 A B O O1 4 3考虑摩擦时物体的平衡问题 PAG16 取制动块和杆为研究对象画受力图 补充方程 4 3考虑摩擦时物体的平衡问题 PAG17 例4 4均质木箱重P 5kN 它与地面间的静摩擦因数fs 0 4 30 h 2a 2m 求 当拉力F 1kN时 木箱是否平衡 能保持木箱平衡的最大拉力 解 取木箱为研究对象画受力图 A 木箱平衡 4 3考虑摩擦时物体的平衡问题 PAG18 木箱滑动的临界条件 A x y 木箱绕A点翻倒的临界条件 当拉力F逐渐增大时 木箱将先翻倒而失去平衡 4 3考虑摩擦时物体的平衡问题 PAG19 铅垂面内的均质正方体薄板重P 100kN 与地面间的摩擦系数fs 0 5 欲使薄板不动 作用在A点的力Fmax应为 B 滑动 B A 翻倒 4 3考虑摩擦时物体的平衡问题 PAG20 滚动与滑动哪个更省力 物体滚动时 存在那些阻力 问题 F较小时 滚子仍保持静止 F达到临界值时 滚动摩阻力偶矩 滚子处于临界滚动状态 最大滚动摩阻力偶矩 实验证明 Mmax与滚子半径无关 而与正压力FN成正比 滚动摩阻系数 mm 滚动摩阻定律 4 4滚动摩阻的概念 PAG21 处于临界滚动状态时 轮心拉力 滚动比滑动省力 处于临界滑动状态时 4 4滚动摩阻的概念 轮心拉力 PAG22 例4 3半径为R的滑轮B上作用有力偶 轮上绕有细绳拉住半径为R 重为P的圆柱A 斜面倾角为 圆柱与斜面间的滚动摩阻系数为 求保持圆柱平衡时 力偶矩MB的最值 B A 解 取圆柱A为研究对象画受力图 C 补充方程 圆柱有向下滚动趋势 4 4滚动摩阻