第五章.摩擦PPT讲稿.ppt

《第五章.摩擦PPT讲稿.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第五章.摩擦PPT讲稿.ppt（18页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第五章.摩擦第1页，共18页，编辑于2022年，星期三第五章第五章 摩摩 擦擦本章重难点：本章重难点：有摩擦力的平衡问题有摩擦力的平衡问题摩擦角和自锁现象摩擦角和自锁现象第2页，共18页，编辑于2022年，星期三运动运动5 1 滑动摩擦滑动摩擦物块在有摩擦力的三种状态物块在有摩擦力的三种状态:1.静滑动摩擦力静滑动摩擦力 Fs 是一个范围值是一个范围值.当当 0 Fs f.(略大一点略大一点)静止平衡静止平衡临界静止平衡临界静止平衡第3页，共18页，编辑于2022年，星期三5 2 考虑摩擦时物体的平衡问题考虑摩擦时物体的平衡问题思考的要点思考的要点:1.有摩擦力的平衡问题往往是求力的范围值有摩

2、擦力的平衡问题往往是求力的范围值,一般方法是求解临一般方法是求解临 界界状态平衡之后再讨论状态平衡之后再讨论.2.临界平衡时临界平衡时,摩擦力的方向恒与接触面相对运动趋势的方向摩擦力的方向恒与接触面相对运动趋势的方向 相相反反,不可任意假定不可任意假定.3.对于非平动物体的临界平衡对于非平动物体的临界平衡,一般要考虑两种情况一般要考虑两种情况:力矢平衡力矢平衡 和和力矩平衡力矩平衡.例一例一.(书上例书上例 5 2)p 116 图示凸轮机构图示凸轮机构.已知推杆与滑道间的摩擦系数为已知推杆与滑道间的摩擦系数为 fs,滑道宽度为滑道宽度为 b.设凸设凸 轮与推轮与推杆接触处的摩擦忽略不计杆接触处

3、的摩擦忽略不计.问问 a 为多大为多大,推杆才不致被卡住推杆才不致被卡住.解解:(定性地分析一下可知定性地分析一下可知,a 太长就会卡死太长就会卡死)取推杆为研究对象取推杆为研究对象,并设受力为临界平衡并设受力为临界平衡(见下一页见下一页)第4页，共18页，编辑于2022年，星期三dBAMeaO1xydaABOb根据结构的定性分析根据结构的定性分析,当当 0 a .求求:当物体处于平衡时当物体处于平衡时,水平力水平力F1 的大小的大小.解解:由题意由题意,F1 为一个范围值为一个范围值.设物体临界平衡且有向上滑动的趋势设物体临界平衡且有向上滑动的趋势.则物体受力状态如图所示则物体受力状态如图所

4、示.第8页，共18页，编辑于2022年，星期三 由三力平衡汇交由三力平衡汇交,作封闭力三角形作封闭力三角形 又设物体临界平衡且有向下滑动又设物体临界平衡且有向下滑动的趋势的趋势,物体受力如图示物体受力如图示 .考虑平衡的范围值考虑平衡的范围值,于是有于是有:由三力平衡汇交作封闭力三角形由三力平衡汇交作封闭力三角形.第9页，共18页，编辑于2022年，星期三例四例四(第五版书上例第五版书上例 5 6)重为重为P=100 N 均质轮夹在无重杆均质轮夹在无重杆AB 和水平面之间和水平面之间,在杆端在杆端B 作用一垂直于作用一垂直于AB 杆的力杆的力 FB =50 N.轮子与杆间的静滑动摩擦系数轮子与

5、杆间的静滑动摩擦系数 fc=0.4.轮子的半径为轮子的半径为 r,杆杆子长为子长为 l,当当 =60 时时 AC=l/2.如果要维持系统平衡如果要维持系统平衡,(1)设设D 处的静摩擦系数处的静摩擦系数 fD=0.3,求此时作用于轮心求此时作用于轮心O 处水处水 平推力平推力F 的最小值的最小值;(2)若若 fD=0.15 ,则此时则此时F 的最小值又是多少的最小值又是多少?第10页，共18页，编辑于2022年，星期三 ABC ADOBC解解:先分析左边这张图先分析左边这张图.设临界平衡设临界平衡,轮子有向右运动的趋势轮子有向右运动的趋势.DOC3060取轮子为研究对象取轮子为研究对象:而而D

6、 处若滑动则应有处若滑动则应有:假定假定C 处在临界平衡时有滑动的趋势处在临界平衡时有滑动的趋势,则轮子有向右沿地面滚动的趋势则轮子有向右沿地面滚动的趋势.取取AB 杆为研究对象杆为研究对象:第11页，共18页，编辑于2022年，星期三可见假定可见假定C 处先滑动是正确的处先滑动是正确的.当当fD=0.15 时时,若仍然假定若仍然假定C 处先滑动处先滑动,则则FD=40N.但是这时但是这时显然显然,这时这时D处处 先滑动先滑动.于是有于是有,取取AB杆分析杆分析:取轮子分析取轮子分析:第12页，共18页，编辑于2022年，星期三 5 4 滚动摩阻的概念滚动摩阻的概念滚动摩阻产生的原因滚动摩阻产

7、生的原因:滚动接触面不可能完全是刚性滚动接触面不可能完全是刚性.设设 图示的磙子处于将滚而未滚的临界平衡状态图示的磙子处于将滚而未滚的临界平衡状态,其受力与滚动摩阻产生的机理其受力与滚动摩阻产生的机理由下列由下列的图示说明的图示说明.OAOAMOAMOA实验测定实验测定:如果轮子与接触面间无滑动如果轮子与接触面间无滑动,我们称轮子作我们称轮子作 纯滚动纯滚动.在轮子作在轮子作 纯滚动纯滚动 时时,滚动摩阻滚动摩阻 而滑动摩擦力为而滑动摩擦力为:第13页，共18页，编辑于2022年，星期三习习 5 19 解解:轮子静止平衡轮子静止平衡,取轮子为研究对象取轮子为研究对象MrrROA 本题要表明的是

8、本题要表明的是:在静止平衡状态中在静止平衡状态中在静止平衡状态中在静止平衡状态中,无论是滑动摩擦力还是滚动摩擦力偶无论是滑动摩擦力还是滚动摩擦力偶,都是通过都是通过静力平衡方程式求得静力平衡方程式求得.而不是用相应的摩擦公式而不是用相应的摩擦公式,因而摩擦力或摩擦力偶的方向不必与因而摩擦力或摩擦力偶的方向不必与所设的运动趋势相反所设的运动趋势相反.第14页，共18页，编辑于2022年，星期三AOM B习习 5 6 已知已知:OA=l,力偶力偶M,AB杆与水平夹角杆与水平夹角 为为 .滑块与水平面的摩擦系滑块与水平面的摩擦系数为数为 fs,且且 tan fs.求保持系统平衡的力求保持系统平衡的力

9、 F 的大小的大小.OMA 解解:取取OA 杆为研究对象杆为研究对象 取取 B 物块为研究对象物块为研究对象,受力如左下图受力如左下图.设设 F 取极大值而临界平衡取极大值而临界平衡,作作矢量三角形矢量三角形.90+90-B第15页，共18页，编辑于2022年，星期三90-(-)-90-又设又设F 取极小值而临界平衡取极小值而临界平衡,作矢量三角形作矢量三角形 B第16页，共18页，编辑于2022年，星期三习习 5 12 已知已知:d=500mm.a=5mm.fs=0.1 求求:b=?取钢板分析取钢板分析:A,B 处没有相对滑动的临界状态是处没有相对滑动的临界状态是,A,B 处的全反力与滚轮半径的夹角为处的全反力与滚轮半径的夹角为 摩擦角摩擦角 .当当 ,两全反力的合力才能两全反力的合力才能 将钢板送入轧辊将钢板送入轧辊.即即 cos cos 满足条件满足条件.ab AB d第17页，共18页，编辑于2022年，星期三第18页，共18页，编辑于2022年，星期三