静力学-摩擦.ppt

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1、第四章摩擦1第四章摩擦§4–1引言§4–2滑动摩擦§4–3考虑摩擦时的平衡问题§4–4滚动摩擦习题课2静力学前几章我们把接触表面都看成是绝对光滑的，忽略了物体之间的摩擦，事实上完全光滑的表面是不存在的，一般情况下都存在有摩擦。[例]第四章摩擦§4-1引言平衡必计摩擦3静力学一、为什么研究摩擦？二、怎样研究摩擦，掌握规律利用其利，克服其害。三、按接触面的运动情况看：摩擦分为滑动摩擦滚动摩擦4静力学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运动的力叫滑动摩擦力。（就是接触面

2、对物体作用的切向约束反力）2、状态：①静止：②临界：（将滑未滑）③滑动：§4-2滑动摩擦一、静滑动摩擦力（翻页请看动画）所以增大摩擦力的途径为：①加大正压力N,②加大摩擦系数f（f—静滑动摩擦系数）（f'—动摩擦系数）5静力学6静力学二、动滑动摩擦力：（与静滑动摩擦力不同的是产生了滑动）大小：（无平衡范围）动摩擦力特征：方向：与物体运动方向相反定律：（f'只与材料和表面情况有关，与接触面积大小无关。）3、特征：大小：（平衡范围）满足静摩擦力特征：方向：与物体相对滑动趋势方向相反定律：（f只与材料

3、和表面情况有关，与接触面积大小无关。）7静力学三、摩擦角：①定义：当摩擦力达到最大值时其全反力与法线的夹角叫做摩擦角。翻页请看动画②计算：8静力学9静力学四、自锁①定义：当物体依靠接触面间的相互作用的摩擦力与正压力（即全反力），自己把自己卡紧，不会松开（无论外力多大），这种现象称为自锁。当时，永远平衡（即自锁）②自锁条件：10静力学摩擦系数的测定：OA绕O轴转动使物块刚开始下滑时测出a角，tga=f,(该两种材料间静摩擦系数)（翻页请看动画）③自锁应用举例11静力学12静力学13静力学§4-3考

4、虑滑动摩擦时的平衡问题考虑摩擦时的平衡问题，一般是对临界状态求解，这时可列出的补充方程。其它解法与平面任意力系相同。只是平衡常是一个范围（从例子说明）。[例1]已知：a=30º，G=100N，f=0.2求：①物体静止时，水平力Q的平衡范围。②当水平力Q=60N时，物体能否平衡？（翻页请看动画）14静力学15静力学解：①先求使物体不致于上滑的图(1)16静力学同理：再求使物体不致下滑的图(2)解得：平衡范围应是17静力学[例2]梯子长AB=l，重为P，若梯子与墙和地面的静摩擦系数f=0.5,求a多

5、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。18静力学注意，由于a不可能大于，所以梯子平衡倾角a应满足19静力学由实践可知，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。Q与F形成主动力偶使前滚§4-4滚动摩擦出现这种现象的原因是，实际接触面并不是刚体，它们在力的作用下都会发生一些变形，如图：20静力学此力系向A点简化①滚阻力偶M随主动力偶（Q,F）的增大而增大;②有个平衡范围;滚动摩擦③与滚子半径无关;④滚动摩擦定律：，

6、d为滚动摩擦系数。滚阻力偶与主动力偶（Q,F）相平衡（翻页请看动画）'d21静力学22静力学滚动摩擦系数d的说明：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。③d的物理意义见图示。根据力线平移定理，将N和M合成一个力N'，N'=N从图中看出，滚阻力偶M的力偶臂正是d（滚阻系数），所以，d具有长度量纲。由于滚阻系数很小，所以在工程中大多数情况下滚阻力偶不计，即滚动摩擦忽略不计。'd23静力学第四章《摩擦》习题课本章小结一、概念：1、摩擦力----是一种切向约束反力，

7、方向总是与物体运动趋势方向相反。a.当滑动没发生时F

8、。（只有在摩擦力是待求未知数时，可以假设其方向）2、由于摩擦情况下，常常有一个平衡范围，所以解也常常是力、尺寸或角度的一个平衡范围。（原因是和）26静力学四、例题[例1]作出下列各物体的受力图27静力学[例2]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28静力学[例3]构件1及2用楔块3联结，已知楔块与构件间的摩擦系数f=0.1,求能自锁的倾斜角a。解：研究楔块，受力如图29静力学[例4]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