第A04章_摩擦.ppt

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1、§4-1滑动摩擦§4-2带摩擦的平衡问题§4-3滚动摩擦第4章摩擦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：二.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)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

2、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a(a)(b)a法线aajf(c)jfFA锁身锁舌FR§4-2带摩擦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①P最小维持平衡②P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

3、的平衡范围。（翻页请看动画）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的图(2)解得：平衡范围应是已知：均质木箱重求能保持木箱平衡的最大拉力。解:设木箱将要滑动时拉力为设木箱有翻动趋势时拉力为能保持木箱平衡的最大拉力为1443N梯子长AB=l，重为P，若梯子与墙和地面的静摩擦系数fs=0.5,求a多大时，梯子能处于平衡？解：考虑到梯子在临界平衡状态有下滑趋势，做受力图。注意，由于a不可能大于，所以梯子平衡倾角a应满足已知：B块重Q=2000N，与斜面的摩擦角jf=15∘，A块与水平面的摩擦系数fS=0.4

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②再研究A块受外力后的运动1：滑动摩擦力冲出最大值2：滚动摩擦力还是静摩擦3：即滑又滚摩擦力冲出最大值鼓轮B重500N,放在墙角里，如图。已知它与地面间的摩擦系数0.25，墙面绝对光滑。R=20cmr=10cm,求平衡时重物A的最大值。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

5、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.①M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

6、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