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第五章:机械的效率和自锁
一、简答题。
1、为什么要研究机械中的摩擦?机械中的摩擦是否全是有害的?
2、何谓“摩擦角”、“摩擦锥”?如何决定移动副中总反力的方向?
3、何谓楔形滑块的“当量摩擦系数”和“当量摩擦角”?为什么要引出这两个概念?
4、试分析自行车在前进时,地面给前后轮胎的摩擦力的方向。
5、何谓“摩擦圆”怎么决定转动副中总反力的作线?影响摩擦圆大小的因素是什
么?
6、降低径向轴颈中的摩擦力矩有哪些途径?
7、何谓“正行程”和“反行程?何谓“自锁机构?试举出一些自锁机构的实例。
8、为什么说三角螺纹常于联接,而梯形螺纹常于传动?
9、机构的效率小于0,其物理意义是什么?
10、从机械效率的观点来看,机器自锁的条件是什么?
二、计算题。
1、在图示的钻床摇臂中,滑套和立柱之间的摩擦系数f=0.125,摇臂自重为Q。
1)当l=100mm时,问在不发生自锁的情况下(即滑套能向下滑动),重心C至立柱轴
线之间的最大偏距h为多少?
2)当h=100mm时,欲使滑套不能下滑的最大长度1应为多少?
2、重Q=800N的物体放在倾斜a=20°的斜面上,受水平力P=200N的作,物体与斜面间
的摩擦系数f=0.3o试问
1)该物体是否静止?如滑动,其方向如何?如静止,其摩擦力大小、方向如何?
2)若水平力P不是200N,要物体静止在斜面上的水平力允许在什么范围内变动?
3)若有某一水平力作着,是否总存在着摩擦力,会有摩擦力消失的情况么?
3、在图示楔块机构中,已知a=60°,各接触面的摩擦系数均为f=0.15。当Q=100N时,需
加多大的水平力P才能使滑块1克服Q而等速上升?又问需加多大的水平力才能维持滑
块1在Q作下等速下降?不加水平力P时,要使滑块1在Q作下仍不向下移动的a
为多大?
4、在图示齿轮连杆机构中,已知机构尺寸,作在构件3的生产阻力为Q,各构件上的重
力均忽略不计,各运动副摩擦系数均为f。设原动件1以31顺时针等速回转。试图解
法求出加于构件1上的驱动力矩蜘和该机构的瞬时效率。
5、在图示双滑块机构中,滑块1在驱动力P作下等速运动。设已知各转动副中轴颈半径
r二10mm,当量摩擦系数fv=0.1,移动副中的滑动摩擦系数f=0.176327,lAB=200mmo各
构件的重力均忽略不计。当P=500N时,试求所能克服的生产阻力Q以及该机构在此瞬
时位置的效率。
6、在图示的旋臂起重机中,已知载荷QWOkN,l=5m,h=4m,轴颈的直径均为d二80mm,径
向轴颈和止推轴颈的摩擦系数均为f二0.1。设它们都是非跑合的。当起重机以为二3r/mi
均速转动时,试求电动机带动旋臂所需的功率N。
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