[教育]工程力学静力学课件第五章.pptVIP

* 第五章 摩 擦 §5-1 工程中的摩擦问题 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] ? 平衡必计摩擦 一、为什么研究摩擦？ 二、怎样研究摩擦，掌握规律 利用其利，克服其害。 三、按接触面的运动情况看： 摩擦分为 滑动摩擦 滚动摩擦 § 5-2 滑动摩擦 静滑动摩擦力的特点 1.方向：沿接触处的公切线， 与相对滑动趋势反向； 一、静滑动摩擦 2 .大小： 3 . （静滑动摩擦定律） 即，静摩擦力随主动力的不同而改变，它的大小由平衡方程确定，但介于0和最大值 之间， 方向与两物体间相对滑动趋势的方向相反 二、动滑动摩擦 1 方向：沿接触处的公切线， 与相对滑动方向反向； 动滑动摩擦力的特点 2 大小： （对多数材料，通常情况下） ＜ 两种摩擦力的比较 1. 静滑动摩擦力 方向：沿接触处的公切线， 与相对滑动趋势反向； 大小： （库仑摩擦定律） 2. 动滑动摩擦力 方向：沿接触处的公切线， 与相对滑动反向； 大小： （对多数材料，通常情况下） 当两个相互接触的物体具有相对滑动或相对滑动趋势时，彼此间产生的阻碍相对滑动或相对滑动趋势的力，称为滑动摩擦力。 摩擦力作用于相互接触处，其方向与相对滑动的趋势或相对滑动的方向相反，它的大小根据主动力作用的不同，可以分为三种情况，即静滑动摩擦力，最大静滑动摩擦力和动滑动摩擦力。 　　若仅有滑动趋势而没有滑动时产生的摩擦力称为静滑动摩擦力；若存在相对滑动时产生的摩擦力称为动滑动摩擦力。 考虑滑动摩擦时物体的平衡问题 仍为平衡问题，平衡方程照用，解题步骤与 前面基本相同。 几个新特点 2 严格区分物体处于临界、非临界状态； 1 画受力图时，必须考虑摩擦力； §5-3 3 因 ，问题的解有时在一个范围内。 除了列平衡方程外，还需列出 例题5-1 求： 物块是否静止，摩擦力的大小和方向。 解： 取物块，设物块平衡 已知： 例5-2 物块处于非静止状态． 向上． 而 解得： (向上) 例题5-3 例题5-4 （2）能保持木箱平衡的最大拉力. （1）当D处拉力 时，木箱是否平衡? 求： 已知： 均质木箱重 例5-5 解： （1）取木箱，设其处于平衡状态. 解得 而 因 木箱不会滑动； 又 木箱无翻倒趋势. 木箱平衡 （2）设木箱将要滑动时拉力为 又 解得 设木箱有翻动趋势时拉力为 解得 能保持木箱平衡的最大拉力为 例题5-6 1 摩擦角 ---全反力 物体处于临界平衡状态时，全反力和法线间的夹角---摩擦角 摩擦角和自锁现象 §5-2 全反力和法线间的夹角的正切等于静滑动摩擦因数． 2 自锁现象 如果作用于物块的全部主动力的合力FR的作用线在摩擦角jf之内，则无论这个力怎样大，物块必保持静止。这种现象称为自锁现象。因为在这种情况下，主动力的合力FR与法线间的夹角q jf，因此， FR和全约束反力FRA必能满足二力平衡条件，且q = j jf 。 　 如果全部主动力的合力FR的作用线在摩擦角j之外，则无论这个力怎样小，物块一定会滑动。因为在这种情况下，q j f，而j ≤j f ，支承面的全约束反力FRA和主动力的合力FR不能满足二力平衡条件。应用这个道理，可以设法避免发生自锁现象。 螺纹自锁条件 　　斜面的自锁条件是斜面的倾角小于或等于摩擦角。 　　斜面的自锁条件就是螺纹的自锁条件。因为螺纹可以看成为绕在一圆柱体上的斜面，螺纹升角a就是斜面的倾角。螺母相当于斜面上的滑块A，加于螺母的轴向载荷P，相当物块A的重力，要使螺纹自锁，必须使螺纹的升角a小于或等于摩擦角jf。因此螺纹的自锁条件是： 螺纹自锁条件 例题5-5 例题5-6 例题5-7 用几何法求解例5-7 解： *