理论力学(上)第四章 摩擦

1、1 第四章第四章 摩擦摩擦 41 引言引言 42 滑动摩擦滑动摩擦 43 摩擦角和自锁摩擦角和自锁 44 考虑摩擦时的平衡问题考虑摩擦时的平衡问题 45 滚动摩阻滚动摩阻 2 41 引言引言 平衡必计摩擦 3 4 5 6 2 7 8 9 1、定义定义：相接触物体，产生相对滑动（趋势）时，其接触面 产生阻止物体运动的力叫滑动摩擦力。 2、状态状态： 静止： 临界：（将滑未滑） 滑动： PF maxs FfN d Ff N 42 滑动摩擦滑动摩擦 一、静滑动摩擦力一、静滑动摩擦力 （fs 静摩擦系数） （f 动摩擦系数） 10 二、动滑动摩擦力二、动滑动摩擦力： 大小： （无平衡范围） 动摩擦力特

2、征动摩擦力特征：方向：与物体运动方向相反 定律： max 0FF 0 X maxs FfN d Ff N d Ff N 3、 特征：特征： 大小：（平衡范围）满足 静摩擦力特征静摩擦力特征：方向：与物体相对滑动趋势方向相反 定律： (库伦摩擦定律) 11 材料名称材料名称静摩擦系数静摩擦系数动摩擦系数动摩擦系数 无润滑无润滑有润滑有润滑无润滑无润滑有润滑有润滑 钢钢钢钢0.150.10.120.090.050.1 钢钢铸铁铸铁0.3 0.180.050.15 钢钢青铜青铜0.150.10.150.150.10.15 铸铁铸铁铸铁铸铁 0.180.150.070.12 皮革皮革铸钢铸钢0.30.

3、50.150.30.15 橡皮橡皮铸铁铸铁 0.80.5 木材木材木材木材0.40.60.10.20.50.070.15 常用材料的滑动摩擦系数常用材料的滑动摩擦系数 12 1 摩擦角 RA F -全约束力 物体处于临界平衡状态时，全约束 力和法线间的夹角-摩擦角 f tan s f N F Fmax N Ns F Ff 全约束力和法线间的夹角的正切等 于静滑动摩擦因数 摩擦锥 43 摩擦角和自锁摩擦角和自锁 13 2 自锁现象自锁现象 14 自锁自锁 定义：当物体依靠接触面间的相互作用的摩擦 力 与正 压力（即全反力），自己把自己卡 紧，不会松开 （无论外力多大），这种现象称为自锁。 当 时

4、，永远平衡（即自锁） f f 自锁条件： 15 16 f N Nf N F m max tg 自锁应用举例 17 18 f arctan 2 l r 19 仍为平衡问题，平衡方程照用，求解步骤与仍为平衡问题，平衡方程照用，求解步骤与 前面基本相同。前面基本相同。 几个新特点：几个新特点： 2 严格区分物体处于临界、非临界状态严格区分物体处于临界、非临界状态; 3 因因 ，问题的解有时在一个范围内。，问题的解有时在一个范围内。 maxs FF0 1 画受力图时，必须考虑摩擦力；画受力图时，必须考虑摩擦力； 44 考虑滑动摩擦时的平衡问题考虑滑动摩擦时的平衡问题 20 已知：已知： ,1500NP ,2 . 0 s f,18. 0 d f ：N400F 求：求：物块是否静止，摩擦力的大小和方向。物块是否静止，摩擦力的大小和方向。 解：解： 030sin30cos, 0 oo sx FPFF 030cos30sin, 0 oo Ny FPFF 取物块，设物块平衡取物块，设物块平衡 例例1 21 解得：解得： N1499 N F Ns FfF max N8 .299 物块