第五章 摩擦與機(jī)械效率,教學(xué)要求 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) 教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)要求,了解摩擦的概念及類型; 掌握考慮摩擦?xí)r的平衡計(jì)算及自鎖的條件熟悉運(yùn)動(dòng)副及機(jī)構(gòu)中的摩擦、機(jī)械效率問(wèn)題.,重點(diǎn)：摩擦、摩擦角、自鎖、摩擦圓等概念;考慮摩擦?xí)r的平衡計(jì)算及自鎖的條件。 難點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)副的摩擦。,教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn),5-1 摩擦的概念及類型 5-2 運(yùn)動(dòng)副及機(jī)構(gòu)中的摩擦 5-3 機(jī)械效率與自鎖,一、滑動(dòng)摩擦,1、靜滑動(dòng)摩擦力 靜滑動(dòng)摩擦力就是接觸面對(duì)物體作用的切向約束反力，它的方向與物體相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)相反,即Ff =-F。,摩擦的概念及類型,2、最大靜摩擦力 靜摩擦力的大小介于零與最大值之間，即 0FfFmax 靜摩擦定律（庫(kù)侖定律）: Fmax=fFN,3、動(dòng)滑動(dòng)摩擦力 如果F再繼續(xù)增大物塊將失去平衡而滑動(dòng),接觸物體之間仍作用有阻礙相對(duì)滑動(dòng)的阻力，這種阻力為動(dòng)滑動(dòng)摩擦力(動(dòng)摩擦力)，用F表示。 F=fFN,摩擦的概念及類型,二、摩擦角和自鎖現(xiàn)象,1、摩擦角：全約束反力FR與公法線間的夾角的最大值m。,摩擦的概念及類型,2、自鎖現(xiàn)象 物塊平衡時(shí)，全反力必在摩擦角之內(nèi)（ ）。Q與FR應(yīng)等值、反向、共線，即,（1）如果 ，則無(wú)論這個(gè)力多大，物塊必保持靜止。此現(xiàn)象為自鎖現(xiàn)象。,（2）如果 ，則無(wú)論這個(gè)力多小，物塊一定滑動(dòng)。,三、考慮摩擦?xí)r求解物體的平衡問(wèn)題的特點(diǎn),摩擦的概念及類型,（1）分析物體受力時(shí)，必須考慮接觸面間切向的摩擦力Ff，通常增加了未知量的數(shù)目； （2）列出補(bǔ)充方程，即 ，補(bǔ)充方程的數(shù)目與摩擦力數(shù)目相同； （3）由于物體平衡時(shí)摩擦力有一定的范圍（即 ），所以有摩擦?xí)r平衡問(wèn)題的解也有一定的范圍，而不是一個(gè)確定的值。,例 物塊重G=1500N，放于傾角為30的斜面上，它與斜面間的靜摩擦系數(shù)為 =0.2，動(dòng)摩擦系數(shù) =0.18。物塊受水平力F=400N。問(wèn)物塊是否靜止，并求此時(shí)摩擦力的大小與方向。,摩擦的概念及類型,四、滾動(dòng)摩擦的概念,運(yùn)動(dòng)副及機(jī)構(gòu)中的摩擦,一、運(yùn)動(dòng)副中的摩擦,1、移動(dòng)副中的摩擦,運(yùn)動(dòng)副及機(jī)構(gòu)中的摩擦,運(yùn)動(dòng)副及機(jī)構(gòu)中的摩擦,（2）槽面摩擦（兩構(gòu)件雙面接觸）,運(yùn)動(dòng)副及機(jī)構(gòu)中的摩擦,2、螺旋副中的摩擦,（1）矩形螺紋副中的摩擦,（2）三角形螺紋副中的摩擦,運(yùn)動(dòng)副及機(jī)構(gòu)中的摩擦,運(yùn)動(dòng)副及機(jī)構(gòu)中的摩擦,3、轉(zhuǎn)動(dòng)副中的摩擦,（2）止推軸徑摩擦,運(yùn)動(dòng)副及機(jī)構(gòu)中的摩擦,機(jī)械效率與自鎖,一、機(jī)械效率,機(jī)械效率是衡量機(jī)械工作質(zhì)量的重要指標(biāo)。,機(jī)械效率與自鎖,二、機(jī)械的自鎖,機(jī)械效率與自鎖,三、提高機(jī)械效率的途徑,1.盡量簡(jiǎn)化機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，采用最簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)來(lái)滿足工作要求，使功率傳遞通過(guò)運(yùn)動(dòng)副的數(shù)目越少越好。,2.選擇合適的運(yùn)動(dòng)副形式，如轉(zhuǎn)動(dòng)副易保證運(yùn)動(dòng)副的配合精度，效率高；移動(dòng)副不易保證配合精度，效率較低且容易發(fā)生自鎖或楔緊等。,3.在滿足強(qiáng)度、剛度等要求的情況下，不要盲目的增大構(gòu)件尺寸。如軸頸尺寸增加會(huì)使軸頸的摩擦力矩增加，機(jī)械易發(fā)生自鎖。,4.設(shè)法減少運(yùn)動(dòng)副中的摩擦。如在傳遞動(dòng)力場(chǎng)合盡量