考虑摩擦时的平衡问题

《机械设计与创新》课程南京工业职业技术学院项目二手爪的静力学分析单元五考虑摩擦时物体的平衡Step1

明确任务Step2项目导入Step3操作训练Step4知识深化Step5归纳总结目录《机械设计与创新》课程组单元五考虑摩擦时物体的平衡《机械设计与创新》课程组素养：仔细认真的学习工作态度知识点：滑动摩擦摩擦角及自锁现象考虑摩擦时的平衡问题技能点：掌握自锁条件掌握考虑摩擦时的平衡问题单元五考虑摩擦时物体的平衡《机械设计与创新》课程组从力学的角度，分析若墙面、地面都是光滑的，会出现什么情况？步骤1：明确任务摩擦现象生活、生产中存在摩擦的情况，举例之。单元五考虑摩擦时物体的平衡《机械设计与创新》课程组步骤2：项目导入2.1摩擦单元五考虑摩擦时物体的平衡当物体的接触表面不光滑时，接触面上就有摩擦。实际工程问题都存在摩擦(无处不在)，需要考虑摩擦问题。摩擦阻力不大时，或有些工程问题中，摩擦不起主要作用，这时摩擦的作用可以忽略不计。摩擦的存在对人们既有利也有弊，具有两面性。利用于传动机械、启动或制动。弊增加能耗，磨损零件，降低传动精度和机械效率。《机械设计与创新》课程组步骤2：项目导入单元五考虑摩擦时物体的平衡利用摩擦减少摩擦《机械设计与创新》课程组步骤2：项目导入单元五考虑摩擦时物体的平衡2.2静滑动摩擦滑动摩擦力相接触物体，接触面产生相对滑动(趋势)时，其接触面产生阻止物体运动的切向阻力。静滑动摩擦滑动摩擦力的方向与物体相对运动(相对滑动趋势)的方向相反，只有相对滑动趋势而无相对运动时的摩擦。动滑动摩擦接触面间产生相对滑动时的摩擦。摩擦分类滑动摩擦、滚动摩擦；静摩擦、动摩擦；干摩擦、湿摩擦。《机械设计与创新》课程组步骤2：项目导入单元五考虑摩擦时物体的平衡2.2静滑动摩擦滑动摩擦力相接触物体，接触面产生相对滑动(趋势)时，其接触面产生阻止物体运动的切向阻力。静滑动摩擦状态：静止临界滑动F=Ff，F↑Ff↑(Ff不固定)将滑，未滑动f静滑动摩擦系数；f’动摩擦系数；F’滑动摩擦力。《机械设计与创新》课程组步骤2：项目导入单元五考虑摩擦时物体的平衡静摩擦力特征静滑动摩擦大小：(平衡范围)满足方向：与物体相对滑动趋势方向相反定律：（f

只与材料和表面情况有关，与接触面积大小无关）钢对钢的静摩擦系数f=0.15~0.2静摩擦因数f

由实验测定，可查工程手册得到。《机械设计与创新》课程组步骤2：项目导入单元五考虑摩擦时物体的平衡动滑动摩擦系数大小：方向：与物体运动方向相反定律：（f‘只与材料和表面情况有关，与接触面积大小无关）2.3动滑动摩擦动滑动摩擦系数随相对速度的增大而减小。(无平衡范围)《机械设计与创新》课程组单元五考虑摩擦时物体的平衡摩擦角与自锁摩擦角摩擦角摩擦力达到最大值Fmax时其全反力Rm与法线的夹角φm。步骤3：操作训练摩擦角摩擦角是静摩擦力取值范围的几何表示。《机械设计与创新》课程组步骤3：操作训练单元五考虑摩擦时物体的平衡自锁当物体依靠接触面间的相互作用的摩擦力与正压力(全反力)，自己将自己卡紧，不会松开(无论外力多大)，这种现象称为自锁。千斤顶自锁条件自锁条件《机械设计与创新》课程组步骤3：操作训练单元五考虑摩擦时物体的平衡斜面自锁斜面自锁《机械设计与创新》课程组步骤3：操作训练单元五考虑摩擦时物体的平衡摩擦系数测定OA绕O轴转动使物块刚开始下滑时测出a角，tana=f,(该两种材料间静摩擦系数)。摩擦系数测定《机械设计与创新》课程组步骤4：知识深化考虑摩擦时物体的平衡单元五考虑摩擦时物体的平衡选取研究对象，进行受力分析物体是否临界状态利用库伦定律，Fmax=f

FN利用不等式，F≤f

FN列平衡方程求解YN《机械设计与创新》课程组步骤4：知识深化单元五考虑摩擦时物体的平衡例1，画出下图中各物体的受力图(物体间、物体与地面均为粗糙表面)。《机械设计与创新》课程组步骤4：知识深化单元五考虑摩擦时物体的平衡例1，画出下图中两斜楔的受力图。(1)P最小维持平衡状态受力图；(2)P最大维持平衡状态受力图。《机械设计与创新》课程组步骤4：知识深化单元五考虑摩擦时物体的平衡例2，梯子长AB=l，重为P，若梯子与墙和地面的静摩擦系数f=0.5，求a多大时，梯子能处于平衡？KEY，《机械设计与创新》课程组步骤4：知识深化单元五考虑摩擦时物体的平衡例3，已知A块重500N，轮B重1000N，D轮无摩擦，E点的摩擦系数fE=0.2，A点的摩擦系数fA=0.5。求：使物体平衡时块C的重量