授课提纲10_摩擦1课件.ppt

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 此力系向A点简化 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. ① 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; ④物体滚动时, 滚动力偶矩近似等于 . ② 滚动摩擦定律： , d 为滚动摩擦系数; ③ 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。 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。 二. 滚动摩擦与滑动摩擦的对比 处于临界滚动状态， 轮心拉力为 处于临界滑动状态， 轮心拉力为 已知：拖车总重P，车轮半径 ，其它尺寸如图； 求：拉动拖车最小牵引力 （ 平行于斜坡）。 解： 1取整体 2取前、后轮 七个方程联立解得 * * 一. 平行力系中心 §3-5 平行力系中心与重心 平行力系中心的存在和唯一性。 ri rC O C 结论:平行力系中,合力作用点C的位置只与各平行力的作用点的位置及各力的大小有关,而与力的方向无关.点C称为该平行力系的中心. F1 A1 F2 A2 Fn An z y x o x1 y1 z1 C R zC xC yC RyC=F1y1+ F2y2+……Fnyn =Σ Fiyi 而 R=ΣF 二. 物体的重心 ri rC O C 如果物体是均质的，变为 其中V表示物体的体积。 其中S表示平板的面积。 如果物体是均质等厚平板，重心坐标为 体积重心: 设γi为物体单位面积的重量,则: pi= γi △si, 对于连续体,n→∞ 面积重心: 线重心: 例: 已知：Z 形截面，尺寸如图。 求：该截面的重心位置。 解：(1)组合法: 将该截面分割为三部分， 取Oxy直角坐标系，如图。 作业：3-26 §4-1 滑动摩擦 §4-2 摩擦角和自锁现象 §4-3 考虑摩擦时物体的平衡问题 第4章 摩 擦 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： §4.2 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) 摩擦锥 4.自锁 主动力合力 约束力合力 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 当 时，永远平衡 （即自锁） 自锁条件： 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 擦系数) 自锁应用举例 自锁应用 螺旋千斤顶 a (a) (b) a 法线 a a j f (c) §4-2 考虑摩擦时的平衡问题 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 ① P 最小维持平衡 ② 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） （动画） 解：①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