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* 第五章 摩 擦 §5–1 引言 §5–2 滑动摩擦 §5–3 考虑摩擦时的平衡问题 习题课 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] 第五章 摩 擦 §5-1 引 言 平衡必计摩擦 ⑴ 有害的一面：它是机械的多余阻力，使机械发热，引起零部件的磨损，从而消耗能量，降低效率和使用寿命。 当物体沿支承面运动（或有运动趋势）时，由于接触面间 凹凸不平，就产生了对运动的阻力，这种阻力称为摩擦力。 摩擦的物理本质是非常复杂的，目前尚未建立起完整的理 论。近似的说法一般认为其产生的原因是：⑴ 接触面的凹凸不 平；⑵ 接触面间的分子吸引力。 二、摩擦产生的原因 三、摩擦有害的一面和有利的一面 ⑵ 有利的一面：可利用其进行传动、制动、调速、联接、 夹卡物体等。另外，人类的生活也时时离不开摩擦。 一、摩擦力 夹 卡 物 体 我们研究摩擦的目的，就是为了充分利用其有利的一面， 消除其有害的一面。 四、摩擦的分类 ⒈按物体 相互运动形式分 ① 滑动摩擦 ② 滚动摩擦 ⒉ 按有无 相对运动分 ① 静摩擦 ② 动摩擦 ⒊ 按有无 润滑剂分 ① 干摩擦 ② 湿摩擦 ② 临界平衡： P ↑物块将滑未滑， F = Fmax — 最大静 摩擦力 （P 再略微↑物块开始滑动） ⑴ 定义：相互接触的物体，产生相对滑动趋势时，其接触面间产生的阻碍物体运动的力叫静滑动摩擦力。简称静摩 §5-2 静滑动摩擦 一、静滑动摩擦 ⒈ 静滑动摩擦力 ⑵ 物块状态： ① 静止： F = P， （ P ↑, F ↑, F 不是固定值） 擦力。 （ 它是接触面对物体作用的切向约束反力） f 称为静摩擦系数，它主要与材料和表面状况（光洁度、润滑情况以及温度、湿度等）有关，精确的实验指出它还与接触面间的压强及接触时间有关。 ⒉ 静滑动摩擦定律 最大静摩擦力的大小与两个相互接触物体间的正压力（或 法向约束反力）成正比，即 ⑶ 静摩擦力特征： ① 大小： （范围值） ② 方向： 满足 与物体相对滑动趋势方向相反 ① 加大正压力N ； ② 加大摩擦系数 f ； 所以增大摩擦力的途径为： 二、摩擦角与自锁现象 ⒈ 摩擦角 ⑴ 全约束反力：法向约束反力和切向的静摩擦力的合 力 R 称为支承面的全约束反力。 ⑵ 摩擦角：当摩擦力达到最大值 时其全反力 Rm与法线的夹角 叫做摩擦角。 ⑶ 计算： ⑴ 摩擦自锁：若所有主动力的合力的作用线位于摩擦角域 ⒊ 自锁现象 当 时，永远平衡（即自锁） ⑵ 自锁条件： ⒉摩擦锥 若使水平力 P 在水平面内的方向任意改变，相应的Fmax及 Rm的方向也随之发生变化，Rm的作用线将形成一个以接触点 为顶点、顶角为 的锥面，该正圆锥面体称为摩擦锥。 体总处于平衡状态，该现象称为摩擦自锁。 或锥域内时，不论该合力的数值如何，物 ⑷ 自锁应用举例 即为该两种材料间静摩 擦系数 摩擦系数的测定：OA板绕O 轴转动，测出使物块B 刚要开始下滑时 的 a 角 ，则 。 §5-3 考虑滑动摩擦时的平