理论力学,动力学,第五章 静力学应用专题1摩擦-r

1、 4-1 4-1 概概 述述 摩擦现象：摩擦现象： 相互接触的两物体在接触面的公相互接触的两物体在接触面的公 切面内发生阻碍相对运动的现象。切面内发生阻碍相对运动的现象。 摩擦在工程中的应用摩擦在工程中的应用 重力坝重力坝 摩擦桩摩擦桩摩擦传动机械摩擦传动机械 摩擦分类：摩擦分类： 摩擦摩擦 滑动摩擦滑动摩擦 滚动摩擦滚动摩擦 静滑动摩擦静滑动摩擦 动滑动摩擦动滑动摩擦 干摩擦、湿摩擦干摩擦、湿摩擦 流体摩擦流体摩擦 4-2 4-2 滑动摩擦滑动摩擦 当两物体接触处沿接触点的公切面有相对滑动当两物体接触处沿接触点的公切面有相对滑动 或相对滑动趋势时，彼此作用着阻碍相对滑动的力，或相对滑动趋势时

2、，彼此作用着阻碍相对滑动的力， 称为称为滑动摩擦力滑动摩擦力，简称，简称摩擦力摩擦力。 一、滑动摩擦与摩擦定律一、滑动摩擦与摩擦定律 1 1、静滑动摩擦力、静滑动摩擦力 1）FT Fm 物体滑动物体滑动 T k sk ff 3 3、滑动摩擦力滑动摩擦力理想曲线理想曲线 T smax k 请设计测定两种固体材料之间静动摩擦系数请设计测定两种固体材料之间静动摩擦系数 的实验装置，讲明实验原理及实验过程。的实验装置，讲明实验原理及实验过程。 二、摩擦角与自锁、不自锁现象二、摩擦角与自锁、不自锁现象 FT P FN Fs FR f摩擦角摩擦角 （全约束反力与法线间夹角的最大值）（全约束反力与法线间夹角

3、的最大值） s N maxs f tanf F F （摩擦角的正切等于静摩擦因数）（摩擦角的正切等于静摩擦因数） FN Fsmax FR f 1 1、摩擦角、摩擦角 2 2、自锁现象、自锁现象 FN P Fs f 自锁自锁 自锁现象自锁现象 3 3、不自锁现象、不自锁现象 FN P F f 不自锁不自锁 f f 不自锁不自锁 不自锁现象不自锁现象 ff FR 自自 锁锁 F ff 不不 自自 锁锁 FR F 研究图示简单升研究图示简单升 降机不自锁的条件。降机不自锁的条件。 FP d l4 l1 l2l3 三、考虑滑动摩擦的平衡问题三、考虑滑动摩擦的平衡问题 例例1： 图示杆图示杆AB的的A端

4、置于光滑水平面上，端置于光滑水平面上，AB杆与水平杆与水平 面的夹角为面的夹角为30 ，杆重为，杆重为P，B处有摩擦，试问摩擦角为处有摩擦，试问摩擦角为 多少时，杆在此位置上处于临界平衡状态？多少时，杆在此位置上处于临界平衡状态？ A B 30 考虑滑动摩擦的平衡问题考虑滑动摩擦的平衡问题 例例2： 梯子长梯子长l，若梯与水平地板若梯与水平地板 间的摩擦角等于间的摩擦角等于 f f，梯与铅直梯与铅直 墙面间为光滑接触，梯重墙面间为光滑接触，梯重W。 试求：试求： 1 1）若）若梯在倾角梯在倾角 的位置保持平的位置保持平 衡，求约束力。衡，求约束力。 2 2）若梯子不致滑倒，求倾角）若梯子不致滑

5、倒，求倾角 的范围；的范围； W A B C FNB FNA FsA 例例3： 已知已知F120kN， F220kN，fsA= fsB=0.3，试问圆试问圆 柱是否运动？柱是否运动？ 若若F225kN， 且柱重且柱重P 10kN，其它条件不变。试其它条件不变。试 问圆柱是否运动？问圆柱是否运动？ FOx FOy FB FNB 练习：均质正方形薄板重P，置于铅垂面内。薄板与置于铅垂面内。薄板与 地面间的静摩擦因数地面间的静摩擦因数 fs=0.5，在点，在点A处作用一力处作用一力FT， 要使薄板静止不动，则力要使薄板静止不动，则力FT 的最大值多少的最大值多少？ 450 P FT A FP O FN 二、滚动摩擦 不平衡力系不平衡力系 FT Fs FP FT FR FP