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第一章汽车常用构件力学分析摩擦系数f：摩擦角的正切值。即：摩擦锥：如果物体与支承面的静摩擦系数在各个方向都相同，则摩擦角范围在空间就形成为一个锥体，称为摩擦锥。FQFR第95页,共111页，星期六，2024年，5月第一章汽车常用构件力学分析自锁的应用自锁现象在工程上经常被利用，如设计一些机构或夹具等。例如：螺旋千斤顶、起重装置中的蜗轮蜗杆，满足自锁条件时不会自行下落。而在一些机构中，则要求避免出现自锁，如汽车发动机中凸轮机构，要求挺杆在任何位置均不发生自锁；还有自卸车中的翻斗车厢，抬起的角度也应避免自锁，使车厢内物料能倾卸干净，如图1-68所示。因此，了解自锁的条件，可以便于利用自锁或防止自锁发生。第96页,共111页，星期六，2024年，5月第一章汽车常用构件力学分析自锁实例第97页,共111页，星期六，2024年，5月第一章汽车常用构件力学分析三.考虑摩擦的平衡问题考虑摩擦与不考虑摩擦时构件的平衡问题，求解方法基本相同。不同的是在画受力图时要画出摩擦力Ff，并需要注意摩擦力的方向与滑动趋势方向相反，不能随意假定。由于Ff值是一个范围（平衡范围），确定这个范围可采取两种方式：一种是分析平衡时的临界情况，假定摩擦力取最大值，以Ff=Ffmax=fFN作为补充条件，求解平衡范围的极值。另一种是直接用，以不等式进行运算。第98页,共111页，星期六，2024年，5月第一章汽车常用构件力学分析考虑摩擦时的平衡问题考虑摩擦时物体的平衡问题一般分为以下几类：①已知作用在物体上的主动力，要求判断物体是否平衡并计算摩擦力；②已知物体处于临界平衡状态，要求计算主动力大小或确定平衡时的位置（如角度等）；③求物体的平衡范围。第99页,共111页，星期六，2024年，5月第一章汽车常用构件力学分析例1-18

解：取制动轮为研究对象，画出受力图。当制动轮处于临界平衡状态时，有：Ｆf=ＦfＭax=ＦNfs，且左右两摩擦力互成力偶，方向与主动力偶Ｍ方向相反，即得平衡方程：∑ＭO=0：ＦfＭax2r=Ｍ2ＦNfsr=Ｍ算得：ＦN=8000NFNFNFOYFOXFNFNFfmaxFfmaxMM第100页,共111页，星期六，2024年，5月第一章汽车常用构件力学分析例2：已知如图重力G=100N，，物块与斜面间摩擦系数f=0.38,f’=0.37，求物块与斜面间的摩擦力。试问物块在斜面上是静止、下滑还是上滑？如果要使物块上滑，求作用在物块并与斜面平行的力F至少应多大？GFf物体受主动力G的作用，不可能上滑，只能是静止或下滑，所以，Ff方向如图FNFGFNFf要使物体上滑，Ff方向如图第101页,共111页，星期六，2024年，5月第一章汽车常用构件力学分析GFfFNxy解：物体可产生的最大静摩擦力：Ff-Gsin30=0Ff=Gsin30=100x0.5=50NFfmax=fFN=fGcos30=0.38X100X0.866=32.91N假设物体处于静止状态，可列平衡方程：而物体处于静止状态条件:0=Ff=FfmaxFfmax所以，物体在斜面上处于下滑状态。此时物体与斜面间的摩擦力为动摩擦力。=0.37x100x0.866=32.04N=FN第102页,共111页，星期六，2024年，5月第一章汽车常用构件力学分析FFN使物体上滑的条件为:=F–Gsin30G即：F=+G=Gcos30+Gsin30=0.37x100x0.866+100x0.5=82.04Nxy第103页,共111页，星期六，2024年，5月第一章汽车常用构件力学分析例3:制动器的构造如图所示。已知制动块之间的静摩擦系数为f，鼓轮上所挂重物重量为G。求制动所需的最小力F1。解:取制动轮为研究对象，受力图如图所示，列平衡方程:GFoxFoyOFNFfGr-FfR=0fFAxFAyF1F`fF`N第104页,共111页，星期六，2024年，5月第一章汽车常用构件力学分析FAxFAyF1F`fF`N取制动杆为研究对象，受力图如图所示，列平衡方程：式中：解得：制动轮与制动块处于临界平衡状态，列补充方程：即：FN=