【大学】机械中的摩擦和自锁

1、13.1 13.1 机械中的摩擦机械中的摩擦第第1313章章 机械的摩擦与自锁机械的摩擦与自锁 13.2 13.2 机械中的自锁机械中的自锁第第1313章章 机械的摩擦与自锁机械的摩擦与自锁2022年2月5日13.1 13.1 机械中的摩擦机械中的摩擦1 1）平面摩擦）平面摩擦运动副中的摩擦运动副中的摩擦 总反力总反力R R2121摩擦角摩擦角fNNfNF21212121tanfarctan总反力总反力R R2121与与V V1212间的夹角间的夹角为为9090o o+ + , ,总是一个钝角总是一个钝角 。2 2）斜面摩擦）斜面摩擦斜面摩擦正行程受力分析斜面摩擦正行程受力分析 斜面摩擦反行程

2、受力分析斜面摩擦反行程受力分析 （1 1）滑块等速上升）滑块等速上升 )tan( QF（2 2）滑块等速下降）滑块等速下降 )tan( QF1 13.1.2 3.1.2 螺旋副中的摩擦螺旋副中的摩擦1. 1. 矩形螺纹螺旋副中的摩擦矩形螺纹螺旋副中的摩擦 1 13.1.2 3.1.2 螺旋副中的摩擦螺旋副中的摩擦2. 2. 三角形螺纹螺旋副中的摩擦三角形螺纹螺旋副中的摩擦拧紧力矩：拧紧力矩：)tan(22eQddFM防松力矩：防松力矩：)tan(22eQddFM13.1.2 13.1.2 转动副中的摩擦转动副中的摩擦一、一、径向轴颈的摩擦径向轴颈的摩擦摩擦力摩擦力F F2121对轴颈形成的摩擦

3、力矩对轴颈形成的摩擦力矩MMf f为：为： QrfrFMef21摩擦圆：摩擦圆： ef r，r 为轴颈的半径为轴颈的半径 2. 2. 止推轴颈的摩擦止推轴颈的摩擦 总摩擦力矩：RrRrfffpdSdMM（1）未跑合的止推轴颈：摩擦力矩为：摩擦力矩为：223332rRrRfFMQf（2 2）跑合的止推轴颈：跑合的止推轴颈： 摩擦力矩为：摩擦力矩为：)(5 . 0rRfFMQf13.2 13.2 机械中的自锁机械中的自锁机械的自锁：机械的自锁：在实际机械中，由于摩擦的存在以及在实际机械中，由于摩擦的存在以及驱动力作用方向的问题，有时会出现无论驱驱动力作用方向的问题，有时会出现无论驱动力如何增大，机

4、械都无法运转的现象动力如何增大，机械都无法运转的现象 。 此时无论此时无论F F 多大，均无法使滑块运动多大，均无法使滑块运动，出现自锁现象。此时驱动力作用在，出现自锁现象。此时驱动力作用在摩擦角内。摩擦角内。tansinntFFF驱动力有效分力：驱动力有效分力：阻力为摩擦力：阻力为摩擦力：tan21nFF21FFt当当 时有时有1) 1) 移动副移动副 由于驱动力矩总小于它产生的摩擦阻力矩，故无由于驱动力矩总小于它产生的摩擦阻力矩，故无论论QQ如何增大，也不能使轴转动，即出现自锁现象。如何增大，也不能使轴转动，即出现自锁现象。作用在轴颈上的载荷为作用在轴颈上的载荷为Q Q ，当当e2)2)转

5、动副转动副即即QQ作用在摩擦圆之内。作用在摩擦圆之内。此时此时fdMMQeMdQRMf21（ ， ）1. 1. 机械是否发生自锁，与驱动力作用线的位置和方向有关。机械是否发生自锁，与驱动力作用线的位置和方向有关。1 1）在移动副中，若驱动力作用在摩擦角之外，则不会发生自锁；）在移动副中，若驱动力作用在摩擦角之外，则不会发生自锁；2 2）在转动副中，若驱动力作用在摩擦圆之外，则不会发生自锁。）在转动副中，若驱动力作用在摩擦圆之外，则不会发生自锁。13.2.3 13.2.3 机械的自锁机械的自锁 总结总结: : 2. 2. 若一个机械的某个环节发生自锁若一个机械的某个环节发生自锁, ,则该机械必发

6、生自锁。则该机械必发生自锁。 自锁时自锁时, ,驱动力不超过它产生的摩擦阻力，即此时驱动力所做驱动力不超过它产生的摩擦阻力，即此时驱动力所做的功总小于或等于由它所产生的摩擦阻力所作的功。的功总小于或等于由它所产生的摩擦阻力所作的功。 此时此时机械的效率小于或等于零。机械的效率小于或等于零。 故一个机械是否会发生自锁，可以通过分析组成机械的各个故一个机械是否会发生自锁，可以通过分析组成机械的各个环节的自锁情况来判断。环节的自锁情况来判断。故可借机械效率的计算式来判断机械是否自锁和分析自锁产生的条件。故可借机械效率的计算式来判断机械是否自锁和分析自锁产生的条件。13.2.3 13.2.3 机械的自锁机械的自锁 3. 3. 系统任意环节自锁则系统自锁，故在分析机械系统的系统任意环节自锁则系统自锁，故在分析机械系统的自锁特性时应注意。自锁特性时应注意。1)1)机械通常有正反两个行程，它们的机械效率一般并不相等，机械通常有正反两个行程，它们的机械效率一般并不相等，反行程的效率小于零的机械称为自锁机械。反行程的效率小于零的机械称为自锁机械。2)2)自锁机械常用于卡具、螺栓连接、起重装置和压