靜力學(xué)-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滑動摩擦§4–3考慮摩擦?xí)r的平衡問題§4–4滾動摩擦習(xí)題課2靜力學(xué)前幾章我們把接觸表面都看成是絕對光滑的，忽略了物體之間的摩擦，事實上完全光滑的表面是不存在的，一般情況下都存在有摩擦。[例]第四章摩擦§4-1引言平衡必計摩擦?3靜力學(xué)一、為什么研究摩擦？二、怎樣研究摩擦，掌握規(guī)律利用其利，克服其害。三、按接觸面的運動情況看：摩擦分為滑動摩擦滾動摩擦4靜力學(xué)1、定義：相接觸物體，產(chǎn)生相對滑動（趨勢）時，其接觸面產(chǎn)生阻止物體運動的力叫滑動摩擦力。（就是接觸面

2、對物體作用的切向約束反力）2、狀態(tài)：①靜止：②臨界：（將滑未滑）③滑動：§4-2滑動摩擦一、靜滑動摩擦力（翻頁請看動畫）所以增大摩擦力的途徑為：①加大正壓力N,②加大摩擦系數(shù)f（f—靜滑動摩擦系數(shù)）（f'—動摩擦系數(shù)）5靜力學(xué)6靜力學(xué)二、動滑動摩擦力：（與靜滑動摩擦力不同的是產(chǎn)生了滑動）大?。海o平衡范圍）動摩擦力特征：方向：與物體運動方向相反定律：（f'只與材料和表面情況有關(guān)，與接觸面積大小無關(guān)。）3、特征：大?。海ㄆ胶夥秶M足靜摩擦力特征：方向：與物體相對滑動趨勢方向相反定律：（f只與材料

3、和表面情況有關(guān)，與接觸面積大小無關(guān)。）7靜力學(xué)三、摩擦角：①定義：當(dāng)摩擦力達到最大值時其全反力與法線的夾角叫做摩擦角。翻頁請看動畫②計算：8靜力學(xué)9靜力學(xué)四、自鎖①定義：當(dāng)物體依靠接觸面間的相互作用的摩擦力與正壓力（即全反力），自己把自己卡緊，不會松開（無論外力多大），這種現(xiàn)象稱為自鎖。當(dāng)時，永遠(yuǎn)平衡（即自鎖）②自鎖條件：10靜力學(xué)摩擦系數(shù)的測定：OA繞O軸轉(zhuǎn)動使物塊剛開始下滑時測出a角，tga=f,(該兩種材料間靜摩擦系數(shù))（翻頁請看動畫）③自鎖應(yīng)用舉例11靜力學(xué)12靜力學(xué)13靜力學(xué)§4-3考

4、慮滑動摩擦?xí)r的平衡問題考慮摩擦?xí)r的平衡問題，一般是對臨界狀態(tài)求解，這時可列出的補充方程。其它解法與平面任意力系相同。只是平衡常是一個范圍（從例子說明）。[例1]已知：a=30o，G=100N，f=0.2求：①物體靜止時，水平力Q的平衡范圍。②當(dāng)水平力Q=60N時，物體能否平衡？（翻頁請看動畫）14靜力學(xué)15靜力學(xué)解：①先求使物體不致于上滑的圖(1)16靜力學(xué)同理：再求使物體不致下滑的圖(2)解得：平衡范圍應(yīng)是17靜力學(xué)[例2]梯子長AB=l，重為P，若梯子與墻和地面的靜摩擦系數(shù)f=0.5,求a多

5、大時，梯子能處于平衡？解：考慮到梯子在臨界平衡狀態(tài)有下滑趨勢，做受力圖。18靜力學(xué)注意，由于a不可能大于，所以梯子平衡傾角a應(yīng)滿足19靜力學(xué)由實踐可知，使?jié)L子滾動比使它滑動省力，下圖的受力分析看出一個問題，即此物體平衡，但沒有完全滿足平衡方程。Q與F形成主動力偶使前滾§4-4滾動摩擦出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是，實際接觸面并不是剛體，它們在力的作用下都會發(fā)生一些變形，如圖：20靜力學(xué)此力系向A點簡化①滾阻力偶M隨主動力偶（Q,F）的增大而增大;②有個平衡范圍;滾動摩擦③與滾子半徑無關(guān);④滾動摩擦定律：，

6、d為滾動摩擦系數(shù)。滾阻力偶與主動力偶（Q,F）相平衡（翻頁請看動畫）'d21靜力學(xué)22靜力學(xué)滾動摩擦系數(shù)d的說明：①有長度量綱，單位一般用mm,cm；②與滾子和支承面的材料的硬度和溫度有關(guān)。③d的物理意義見圖示。根據(jù)力線平移定理，將N和M合成一個力N'，N'=N從圖中看出，滾阻力偶M的力偶臂正是d（滾阻系數(shù)），所以，d具有長度量綱。由于滾阻系數(shù)很小，所以在工程中大多數(shù)情況下滾阻力偶不計，即滾動摩擦忽略不計。'd23靜力學(xué)第四章《摩擦》習(xí)題課本章小結(jié)一、概念：1、摩擦力----是一種切向約束反力，

7、方向總是與物體運動趨勢方向相反。a.當(dāng)滑動沒發(fā)生時F

8、。（只有在摩擦力是待求未知數(shù)時，可以假設(shè)其方向）2、由于摩擦情況下，常常有一個平衡范圍，所以解也常常是力、尺寸或角度的一個平衡范圍。（原因是和）26靜力學(xué)四、例題[例1]作出下列各物體的受力圖27靜力學(xué)[例2]作出下列各物體的受力圖①P最小維持平衡②P最大維持平衡狀態(tài)受力圖；狀態(tài)受力圖28靜力學(xué)[例3]構(gòu)件1及2用楔塊3聯(lián)結(jié)，已知楔塊與構(gòu)件間的摩擦系數(shù)f=0.1,求能自鎖的傾斜角a。解：研究楔塊，受力如圖29靜力學(xué)[例4]已知：B塊重Q=2000N，與斜面的摩擦角j=15°，A塊與水平面的摩擦系