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第五章摩擦
Fiction
主讲教师:喻梅
2018年7月14日
§5-1 引言
§5-2 滑动摩擦
§5-3 具有滑动摩擦的平衡问题
§5-6 结论与讨论
*§5-5 滚动摩擦
*§5-4 摩擦角与自锁现象
目录
§5-1 引言
我们通常将摩擦视为一贬意词。
机械零部件之间存在的摩擦,大多数情况下是有害的:
给机械带来多余阻力、发热
既消耗能量,又降低效率
磨损零部件
降低使用寿命
但是摩擦也有有利的一面。
在工程实际中利用摩擦的例子也非常多。
(1)车辆的刹车装置,利用摩擦制动;
(2)千斤顶利用摩擦顶起重物;
(3)皮带轮利用摩擦传动;
…………
生活中,摩擦也无处不在。
如果没有摩擦,人无法行走,车辆无法行驶,……
可见,摩擦既有有害的一面,更有有益的一面,我们研究摩擦的任务在于掌握摩擦的规律,尽量利用摩擦不利的一面,同时尽量减小或避免它不利的一面。即:趋利避害。
同时,掌握摩擦的规律,能够帮助解决有摩擦存在的平衡问题。
摩擦的分类
摩擦产生的机理
1. 接触表面的粗糙性
2. 分子间的引力
2. 按两物体的相对运动形式: 滑动摩擦和滚动摩阻。
1. 按两物体间有无相对运动: 静摩擦和动摩擦。
3. 流体摩擦—流体相邻层之间由于粘性带来的切向阻力。
§5-2 滑动摩擦
两个表面粗糙的物体,当其接触表面之间有相对滑动趋势或相对滑动时,彼此作用有阻碍相对滑动的切向阻力,称为滑动摩擦力(Friction Force)
滑动摩擦力方向必与相对滑动或相对滑动趋势的方向相反。
1、静滑动摩擦力
当 F < Fcr 时,物体保持静止;
Fs 静摩擦力(Static Friction Force)
由平衡条件:
2、最大静滑动摩擦力
当 F = Fcr 时,物体处于临界平衡状态;此时, Fs = Fmax 。
Fmax 极限摩擦力,也称最大静摩擦力
(Static Friction Force)
库仑静摩擦定律(Coulomb law of friction)
FN 法向约束力
fs 静摩擦因数