第A04章_摩擦.ppt

1、4-1 滑动摩擦 4-2 带摩擦的平衡问题 4-3 滚动摩擦,第4章 摩 擦,1,定义：相接触物体，产生相对滑动趋势时, 其接触 面 产生阻止物体相对运动的力叫静滑动摩擦力.,一. 静滑动摩擦力,4-1 滑动摩擦,3, 库仑静摩擦定律：,2, 大小：,二. 摩擦角、自锁,1.全反力：约束力的合力,2.摩擦角：物体处于临界平衡状态时， 全反力和法线间的夹角。,3.摩擦锥(角),4.自锁,定义：若主动力的合力的作用线在摩擦角(锥)域内时，不论该合力的数值如何，物体总处于平衡状态，这种现象称为摩擦自锁,摩擦系数的测定：OA绕O 轴转动使物块刚开始下滑时测出a角，tana=fs , (该两种材料间静摩

2、 擦系数),自锁应用举例,4-2 带摩擦的平衡问题,仍为平衡问题,平衡方程照用,求解步骤与前面基本相同。 几个新特点,3 因 ，问题的解有时在一个范围内;,1 画受力图时，必须考虑摩擦力;,2 严格区分物体处于临界、非临界状态;,4 摩擦定律只规定了正压力与摩擦力的大小关系， 没有规定摩擦力的方向，因此需要事先假设或判断摩擦力的方向.,作出下列各物体的受力图 P 最小维持平衡 P 最大维持平衡 状态受力图； 状态受力图,已知：a ，G ，fs , 求:物体静止时水平力Q的平衡范围。,（翻页请看动画）,解：研究物块，先求使物体不致于上滑的 图(1),同理： 再求使物体不致下滑的 图(2),解得：

3、,平衡范围应是,已知：均质木箱重,求能保持木箱平衡的最大拉力。,解:设木箱将要滑动时拉力为,设木箱有翻动趋势时拉力为,能保持木箱平衡的最大拉力 为1443N,梯子长AB=l，重为P，若梯子与墙和地面的静摩 擦系数fs =0.5, 求a 多大时，梯子能处于平衡？,解：考虑到梯子在临界平衡状 态有下滑趋势，做 受力图。,注意，由于a不可能大于 ， 所以梯子平衡倾角a 应满足,已知：B块重Q=2000N，与斜面的摩擦角jf =15，A块与 水 平面的摩擦系数fS=0.4，不计杆自 重。 求：使B块不下滑，物块A最小 重量。,解：研究B块，若使B块不下滑,再研究A块,受外力后的运动,1：滑动 摩擦力冲

4、出最大值 2：滚动 摩擦力还是静摩擦 3：即滑又滚 摩擦力冲出最大值,鼓轮B重500N, 放在墙角里，如图。已知它与地面间的摩擦 系数0.25，墙面绝对光滑。R = 20cm r=10cm, 求平衡时重物A 的最大值。,研究整体,1,滚阻及其规律: 由实践可知，使滚子滚动比使它滑动省力，下图的受力分析看出一个问题，即此物体平衡，但没有完全满足平衡方程。,F与FS形成力偶使前滚,出现这种现象的原因是，实际接触面并不是刚体（理论力学中认定研究对象-轮为刚体），它们在力的作用下都会发生一些变形，如图：,4-3 滚动摩擦,滚动摩阻力偶矩,滚动 摩擦定律也是个近似 关系式, 远远没有反映出滚动摩擦的复杂

5、性, 由于有时与实际不符,该定律不如 滑动摩擦定律那样得到广泛应用., M 有个平衡范围 ;物体平衡时,滚阻力偶 矩M 随力偶（F , FS）矩的增大而增大;,物体滚动时, 滚动力偶矩近似等于 ., 滚动摩擦定律： , d 为滚动摩擦系数;, 与滚子半径无关;,滚动 摩阻的定义与计算,滚动摩擦系数 d 的说明：,根据力线平移定理，将FN和Mmax合成一个力，,从图中看出，d（滚阻系数）可看成在即将滚动时，法向约束力 离中心线的最远距离。所以，d 具有长度量纲。,有长度量纲，单位一般用mm,cm；,与滚子和支承面的材料的硬度和 温度有关。,二. 滚动摩擦与滑动摩擦的对比,处于临界滚动状态，,轮心拉力