工程力学（静力学与材料力学）教学课件作者顾晓勤第03章摩擦第2节摩擦角和自锁现象课件.ppt

* 第 2 节 摩擦角和自锁现象 第三章 摩 擦 * 一、摩擦角 当有摩擦时，支承面对平衡物体的约束力包含法向约束力 和切向约束力 （即静摩擦力），这两个力的合力 称为支承面的全约束力，其作用线与接触面的公法线成偏角 ，如图 a 所示。当物体处于平衡的临界状态时，静摩擦力为最大静摩擦力，偏角 也达到最大值，如图b所示。全约束力与法线间夹角的最大值 称为摩擦角。 由图得 摩擦角的正切等于静摩擦因数。因此，摩擦角 与摩擦因数 fs 一样都是表示材料表面性质的量。 结 论 摩擦锥：设作用于物块的主动力等于最大静摩擦力，则约束全反力 的作用线将画出一个以接触点 A 为顶点的锥面，此锥面称为摩擦锥。 二、自锁现象 自锁现象：当作用在物块上的全部主动力的合力 的作用线在摩擦角 （或摩擦锥）之内，则无论这个力有多大，物块必保持静止。这种现象称为自锁现象（如图a）。 当全部主动力的合力 的作用线在摩擦角 （或摩擦锥）以外时，则无论主动力有多小，物块一定不能保持平衡，这种现象称为不自锁（如图b）。 物块平衡时，静摩擦力与切向合外力平衡， ，所以全约束反力与法线间的夹角 满足 工程实际中常应用自锁条件设计一些机构和夹具使它自动“卡住”，如千斤顶、压榨机、圆锥销等。 螺纹的自锁条件