[理学]第五章 摩擦.ppt

1 本章作业题 解： 取抽屉，设抽屉刚好被卡住 又 联立解得 则抽屉不被卡住， . [例2] 已知抽屉尺寸a,b,fs(抽屉于两壁间)，不计抽屉底部摩擦， 求：抽拉抽屉不被卡住的e值？ 1 [例3] 已知：B块重Q=2000N，与斜面的摩擦角j =15°，A块与 水平面的摩擦系数f=0.4，不计杆自重。 求：使B块不下滑，物块A最小重量。 解：①研究B块，若使B块不下滑 FR FN 1 ②再研究A块 FN’ 1 [练习题1] 已知：Q=10N， f ‘动 =0.1 f 静 =0.2，求：P=1 N; 2N, 3N 时摩擦力F？ 解： 所以物体运动，此时： （没动，F 等于外力） （临界平衡） （物体已运动） α α P P A C B α P FBx FBy FNC Fmax [练习题2]结构如图，AB=BC=L，重均为P，A，B处为铰链， C处靠在粗糙的铅垂面上。平衡时两杆与水平面的夹角均为α， 求：C处的摩擦系数fS=? 解：1）分析整体，受力如图： Fmax FNC FAy FAx 2)分析BC： [练习题3] 已知力P和角 ，不计自重，A,B块间的静摩擦系数 为 ，其它接触处光滑，求顶起重物所需F的值？ 解：取整体 2）分析 A块，受力如图。当顶起重物时，楔块A向左运动， 取楔块A,设接触面上的受力如图: FS FN [练习题4] 已知力P和角 ，不计自重，A,B块间的静摩擦系数 为 ，其它接触处光滑，求系统保持平衡时力F的值？ 解：取整体 楔块 向右运动， 设力 小于 时， 取楔块 ， 或用三角公式，注意 ， 有 则 设力 大于 时， 楔块 向左运动， 取楔块 ， F W α [练习题5] 滚子重W=3kN,半径R=30cm，若滚动摩擦系数 δ=0.5cm，求：α=0及α =30o时，拉动滚子所需的力F=？ 解：1）分析滚子受力，当α =0时， 2）分析滚子受力，当α =30o时， FN Fmax M W W1 α A B C D [课后习题] 5-12 梯子重为w，上端靠在光滑的墙上，底端与水平 面间的摩擦因数为fs,,求（1) 已知梯子的倾角为 ，为使梯子保持 静止，问重为w1的人活动范围为多大？（2）倾角为多大时，不 论人在什么位置梯子都保持静止？ FNB FNA FA W W1 α A B C D W W1 α A B C D W W1 α A B C D FNB FNA FA a a A B F W b A FNA FNB FA FB MA MB FNB FB MB FO1x FO1y FNA FA MA FOx FOy 解： [课后习题] 5-14 小车底盘重为w1,所有轮子共重w，半径为r, 若车轮沿水平轨道滚动而不滑动，且滚动摩擦系数为 ，尺寸 如图，为使小车在轨道上匀速运动时所需的水平力F值及地面 对前后轮的滚动摩擦力偶矩？ FNB FB MB FO1x FO1y A FNA FA MA FOx FOy 共有7个方程，7个未知数，联立求解可得： 第一次：5-1，5-3，5-4，5-7 第二次：5-10 ，5-12，5-13，5-14 需要修改布局 修改；说明摩擦问题的复杂性 * 1 1 第五章 摩擦 §5–1 摩擦现象 §5–2 滑动摩擦 §5–3 具有滑动摩擦的平衡问题 §5–4 滚动摩擦 1 前几章我们把接触表面都看成是光滑的，忽略了物体间摩擦，事实上完全光滑的表面是不存在的，一般情况下都存在摩擦。 §5-1 摩擦现象 接触面的不光滑和接触面间的分子吸引力。 ? 一 工程中的摩擦现象 二 摩擦的分类 摩擦 滑动摩擦 滚动摩擦 静滑动摩擦 动滑动摩擦 按物体间的 运动状态分 有利：摩擦传动、制动、调速、夹卡等 不利：机器发热、摩损、降底效率、影响精度等。 F P FN G 仅有相对滑动趋势而尚未滑动时产生的摩擦力 方向：与滑动趋势相反，具有约束反力的性质。 大小：随主动力而变化，可由平衡条件确定； §5-2 滑动摩擦 一 静滑动摩擦 变力 P ， 物G静止 1 静滑动摩擦力 F 1 2 极限静摩擦力 F范围： 静滑动摩擦系数 与材料和表面情况有关 F P FN G P ， 物将滑未滑临界状态 3 库仑静摩擦定律 1 ４ 全约束力：法向约束力和切向静摩擦力的合力 ５ 静摩擦角 1）临界平衡状态时，全反力与支承面法向反力间的夹角 静止角 2）静摩擦锥 临界平衡时，全反力的作用线可形成一 个以接触点顶点，以全反力为母线的锥 面，