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工程力学第四章摩擦.pptx

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第四章摩擦1

2第四章摩擦§4–1引言§4–2滑动摩擦§4–3考虑摩擦时的平衡问题§4–4滚动摩擦习题课

静力学3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1234

静力学4为什么研究摩擦?怎样研究摩擦,掌握规律利用其利,克服其害。按接触面的运动情况看:摩擦分为滑动摩擦滚动摩擦

(翻页请看动画)5静力学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运动的力叫滑动摩擦力。(就是接触面对物体作用的切向约束反力)2、状态:①静止:②临界:(将滑未滑) ③滑动:§4-2滑动摩擦一、静滑动摩擦力所以增大摩擦力的途径为:①加大正压力N,②加大摩擦系数f(f—静滑动摩擦系数)(f—动摩擦系数)

静力学6

静力学7动滑动摩擦力:(与静滑动摩擦力不同的是产生了滑动)1大小: (无平衡范围)2动摩擦力特征:方向:与物体运动方向相反3定律: (f只与材料和表面情况有4关,与接触面积大小无关。)5特征: 大小: (平衡范围)满足6静摩擦力特征:方向:与物体相对滑动趋势方向相反7定律: (f只与材料和表面情况有8关,与接触面积大小无关。)9

静力学8三、摩擦角: ①定义:当摩擦力达到最大值 时其全反力 与法线的夹角叫做摩擦角。 翻页请看动画②计算:

静力学9

静力学10四、自锁 ①定义:当物体依靠接触面间的相互作用的摩擦力与正压力(即全反力),自己把自己卡紧,不会松开(无论外力多大),这种现象称为自锁。 当 时,永远平衡(即自锁)②自锁条件:

静力学11”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,tga=f,(该两种材料间静摩擦系数)(翻页请看动画)自锁应用举例

静力学12

静力学13

(翻页请看动画)14静力学§4-3考虑滑动摩擦时的平衡问题考虑摩擦时的平衡问题,一般是对临界状态求解,这时可列出 的补充方程。其它解法与平面任意力系相同。只是平衡常是一个范围(从例子说明)。[例1]已知:a=30o,G=100N,f=0.2求:①物体静止时,水平力Q的平衡范围。②当水平力Q=60N时,物体能否平衡?

静力学15

解:①先求使物体不致于上滑的图(1)16静力学

静力学17同理:再求使物体不致下滑的图(2)解得:平衡范围应是

静力学18[例2]梯子长AB=l,重为P,若梯子与墙和地面的静摩解:考虑到梯子在临界平衡状擦系数f=0.5,求a多大时,梯子能处于平衡?态有下滑趋势,做受力图。

静力学19注意,由于a不可能大于,所以梯子平衡倾角a应满足

静力学20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。Q与F形成主动力偶使前滚§4-4滚动摩擦出现这种现象的原因是,实际接触面并不是刚体,它们在力的作用下都会发生一些变形,如图:

静力学21此力系向A点简化 ①滚阻力偶M随主动力偶(Q,F)的增大而增大; ② 有个平衡范围;滚动摩擦③与滚子半径无关; ④滚动摩擦定律: ,d为滚动摩擦系数。滚阻力偶与主动力偶(Q,F)相平衡(翻页请看动画)d

静力学22

23静力学滚动摩擦系数d的说明:①有长度量纲,单位一般用mm,cm;②与滚子和支承面的材料的硬度和温度有关。③d的物理意义见图示。根据力线平移定理,将N和M合成一个力N,N=N从图中看出,滚阻力偶M的力偶臂正是d(滚阻系数),所以,

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