機械原理CH04中的摩擦及效率工程課件

1、第四章 機械中的摩擦及機械效率4-1 機構(gòu)力分析的任務(wù)、目的和方法4-4 運動副中摩擦力的確定返回與其作用點的速度方向相同或者成銳角；4-1 機構(gòu)力分析的任務(wù)、目的和方法1.作用在機械上的力（1）驅(qū)動力（2）阻抗力驅(qū)動機械運動的力。其特征：其功為正功，阻止機械運動的力。其特征：與其作用點的速度方向相反或成鈍角；其功為負功，稱為阻抗功。1）有效阻力2）有害阻力其功稱為有效功或輸出功；稱為驅(qū)動功或輸入功。（工作阻力）（非生產(chǎn)阻力）其功稱為損失功。2機構(gòu)力分析的任務(wù)、目的及方法（1）任務(wù)確定運動副中的反力確定平衡力及平衡力矩（2）方法靜力分析動態(tài)靜力分析圖解法和解析法機構(gòu)力分析的任務(wù)、目的和方法(2

2、/2)（1）摩擦力的確定 移動副中滑塊在力F 的作用下右移時,所受的摩擦力為Ff21 = f FN21式中 f 為 摩擦系數(shù)。 FN21 的大小與摩擦面的幾何形狀有關(guān)：1）平面接觸: FN2 = G，2）槽面接觸: FN21= G / sin4-3 運動副中摩擦力的確定 1移動副中摩擦力的確定GFN212FN212GFN2112GFN21Fv123）半圓柱面接觸:FN21= k G，（k = 1/2）摩擦力計算的通式:F21 = f FN21 = fvG 其中, fv 稱為當量摩擦系數(shù), 其取值為:平面接觸: fv = f ；槽面接觸: fv = f /sin ；半圓柱面接觸: fv = k

3、f ，（k = 1/2）。 說明 引入當量摩擦系數(shù)之后, 使不同接觸形狀的移動副中的摩擦力計算和大小比較大為簡化。 因而這也是工程中簡化處 理問題的一種重要方法。運動副中摩擦力的確定(2/8)G 稱 為摩擦角，（2）總反力方向的確定 運動副中的法向反力與摩擦力的合力FR21 稱為運動副中的總反力，總反力與法向力之間的夾角， 即 arctan f總反力方向的確定方法：1）FR21偏斜于法向反力一摩擦角 ；2） FR21偏斜的方向應(yīng)與相對速度v12的方向相反。舉例：擰緊：M Gd2tan( +v)放松：MGd2tan( -v)正行程：F G tan( +)反行程：F G tan( - ） FR21

4、Ff21FN21FGv1212運動副中摩擦力的確定(3/8)例1 斜面機構(gòu)例2 螺旋機構(gòu) 軸承對軸頸的總反力FR21將始 終切于摩擦圓，且與 G 大小相等，方向相反。 r 稱為摩擦圓半徑。2轉(zhuǎn)動副中摩擦力的確定2.1 軸頸的摩擦（1）摩擦力矩的確定 轉(zhuǎn)動副中摩擦力Ff21對軸頸的摩擦力矩為Mf = Ff21r = fv G r 軸頸2 對軸頸1 的作用力也用總反力FR21 來表示,則 FR21 = - G , 故 Mf = fv G r 式中 = fv r ,具體軸頸其 為定值,故可作摩擦圓,結(jié)論=FR21只要軸頸相對軸承運動，運動副中摩擦力的確定(4/8)GMd12MfFR21FN21Ff21Ff21=fvGfv=(1/2)（2）總反力方向的確定1）根據(jù)力的平衡條件，確定不計摩擦時總反力的方向；2）計摩擦時的總反力應(yīng)與摩擦圓相切； 3）總反力FR21 對軸心之矩的方向必與軸頸1相對軸承2