汽車機械基礎課件

第三章力學基礎知識第一節(jié)力學基拙知識第二節(jié)平面匯交力系第三節(jié)力矩和力偶第四節(jié)平面任意力系第五節(jié)摩擦與潤滑第六節(jié)剛體的定軸轉(zhuǎn)動第一節(jié)力學基拙知識在工程實際中，常會涉及了解機器的運動規(guī)律，分析機器零件破壞的形式，校核機器零件承受破壞的能力等問題。如對于起重汽車的起重絞車，為了合理確定傳動系統(tǒng)和合理選擇電動機，就必須根據(jù)工作的要求對起重絞車進行運動和功率的計算;為了合理地確定軸、齒輪等零件的尺寸，就必須分析它們在工作時的受力情況，進行強度、剛度的計算。學習力學的目的就是為解決這類問題提供必要的基礎知識。下一頁返回第一節(jié)力學基拙知識一、力的概念(1)力是物體間相互的機械作用，力能使物體的機械運動狀態(tài)發(fā)生變化。(2)力是一物體對另一物體的機械作用。在研究物體受力時，必須分清哪個是受力物體，哪個是施力物體。(3)力的作用方式，可以是物體間的直接作用，也可以是“場”與物體的作用(例如地球的重力場對物體的作用)。上一頁下一頁返回第一節(jié)力學基拙知識(4)力是具有大小和方向的量，是矢量。力的國際單位和我國的法定計量單位是N。力的圖示可用一有向線段來表示，線段的長度(按一定比例)表示力的大小，線段末端的箭頭表示力的指向，線段始端或末端表示力的著力點，線段所在的直線稱為力的作用線。上一頁下一頁返回第一節(jié)力學基拙知識二、力的基本定律1.兩力平衡條件作用在一個物體上的兩力平衡，其必要和充分的條件是:這兩力的大小相等，方向相反，而且作用在同一直線上(圖3-1)。即(3-1)(3-2)上一頁下一頁返回第一節(jié)力學基拙知識2.力的傳遞和等效替換在作用于剛體上任何一個力系上，可以加上或減去任意的平衡力系，而并不改變原力系對剛體的作用效果(圖3-2)。作用在物體上的力，其作用點可沿著它的作用線任意移動，而不改變力對物體的作用效果。3.力的平行四邊形法則力的平行四邊形法則指作用在物體上同一點的兩個力，可以合成為一個力，其作用線也通過該點，大小和方向由這兩個已知力為邊構(gòu)成的平行四邊形的對角線表示(圖3-3)。上一頁下一頁返回第一節(jié)力學基拙知識上一頁下一頁返回作用在物體上O點的兩個已知力F1和F2的合力為F，力的這種合成法則也可以用式(3-3)表示。(3-3)4.作用與反作用定律物體間的作用是相互的，當起重時，重物對繩子的作用力F，與繩子對重物的反作用力F'，是同時產(chǎn)生的，并且大小相等，方向相反。所以作用力與反作用力總是同時存在，且大小相等，方向相反，沿著同一直線(圖3-4)。作用力與反作用力是分別作用在兩個不同物體上的，因而這兩個力是不能抵消的。第一節(jié)力學基拙知識三、物體受力圖1.受力分析研究物體的平衡或運動時，首先必須分析物體受到哪些力的作用。為了清楚地表示物體的受力情況，就有必要把所研究的物體從周圍的物體中分離出來，即單獨畫出所研究物體的簡單輪廓圖，并表示出它所受到的全部力。這種圖形，稱為受力圖。上一頁下一頁返回第一節(jié)力學基拙知識2.約束與約束反力凡對物體的運動起阻礙作用的周圍物體稱為約束，約束作用在物體上的力稱為約束反作用力(簡稱約束反力、反力)。物體受到的力一般可分為兩類:一類是物體的主動力，如物體的重力，物體上的載荷等;另一類是物體的約束反力。主動力的大小和方向通常是已知的，而約束反力的大小方向則是未知的。一般情況下，物體受到的約束反力的方向可根據(jù)物體的約束類型來決定，至于大小則需要應用平衡條件來計算。上一頁下一頁返回第一節(jié)力學基拙知識3.約束類型和約束反力方向的確定(1)柔性約束，即由柔軟的繩索等構(gòu)成的約束。繩索等柔性物體，在不計其自重的情況下，將物體系住而被拉緊時，兩端受到拉力。根據(jù)二力平衡條件可知，兩端的拉力沿著繩索作用，如圖3-5所示。結(jié)淪:柔性約束的反力的方向沿著繩索而背離物體。上一頁下一頁返回第一節(jié)力學基拙知識(2)剛性光滑接觸表面約束，即由完全光滑的接觸表面所構(gòu)成的約束。物體放在光滑的平面上，在不計摩擦的情況下，可以認為支承面不能限制物體沿其切線方向滑動，而僅能阻止物體沿支承面法線向下運動，如圖3-6所示。結(jié)淪:剛性光滑接觸表面約束的反力方向，沿著接觸面法線面指向物體。上一頁下一頁返回第一節(jié)力學基拙知識(3)固定鉸鏈支座約束，如圖3-7所示。當桿受載荷作用時，銷釘孔壁便緊壓到銷釘上的某處，銷釘將通過接觸點給桿一個反力F，這個反力的作用線必定通過銷釘中心，隨著桿件所受的主動力不同，桿與銷釘接觸點的位置也隨之不同。結(jié)淪:固定鉸鏈支座的反力作用線必定通過銷釘中心，但方向需要根據(jù)物體受力情況而定。一般在未確定反力方向時，用兩個方向垂直的分力Fx與Fy來代替，然后求出合力F。上一頁下一頁返回第一節(jié)力學基拙知識(4)活動鉸鏈支座約束，圖3-8所示為橋梁上用的活動鉸鏈支座，這種支座下面有幾個圓柱形滾子，支座可在支承面滾動，允許支座的間距有稍許變化。結(jié)淪:在不計摩擦的情況下，活動鉸鏈支座反作用力作用線必定通過鉸鏈中心，方向垂直于支承面。(5)二力桿，指本身不受主動力作用的雙鉸鏈剛桿，其反力的方向沿兩端鉸鏈中心的連線，這種桿件，稱為二力桿。上一頁下一頁返回第一節(jié)力學基拙知識如圖3-9在實際工程中，經(jīng)常會遇到一種不計自重的雙端鉸鏈連接的剛桿。三腳架中的桿BC,當不計自重時，它是只受兩個力作用的平衡物體。由二力平衡條件可知，桿BC所受的力必定沿兩個鉸鏈中心的連線，所以桿BC對桿AB的反力，也一定沿此連線。注意:桿AB因受到載荷F的作用，兩端鉸鏈的反力，就不再沿鉸鏈A和B的連線，也就是說，AB桿不是二力桿。順口溜:繩子鏈條，力沿中線。二力平衡，力過兩點，光滑接觸，力沿法線。軸承鉸鏈，力分兩邊。上一頁下一頁返回第一節(jié)力學基拙知識4.物體受力分析物體受力分析及畫受力圖是學習力學的基本功，學習時必須掌握畫受力圖的方法。例3-1桿AB一端為固定鉸鏈支座，另一端為活動鉸鏈支座，其上作用有載荷F。試畫桿AB的受力圖。解:桿AB受到的力有，(1)載荷F;(2)支座B的反力FB，方向垂直于支承面，且向上;(3)支座A的反力FAY和FAX，如圖3-10所示。上一頁下一頁返回第一節(jié)力學基拙知識例3-2畫出圖3-11中球的受力圖。解:如圖3-11所示，球受到的力有，(1)重力G;(2)B端繩拉力的反力F;(3)A點受地面光滑約束力FA。例3-3圖3-12為曲柄滑塊機構(gòu)中滑塊的受力圖。上一頁返回第二節(jié)平面匯交力系在工程實際中，受平面匯交力系作用的實例很多。如圖3-13所示起重機的吊鉤，通過鋼絲繩AB和AC吊起重物G，在節(jié)點A處受到三個力F1,F2和F的作用，這些力的作用線都在同一平面內(nèi)，且相交于一點。這種力系叫做平面匯交力系。一、平面匯交力系的平衡條件1.平面匯交力系的充要條件

(3-4)即力系的合力等于零。式中，

和

分別為x和y坐標軸上分力的和。下一頁返回第二節(jié)平面匯交力系2.平面匯交力系的平衡方程只有當，

合力F的大小才為零。平面匯交力系平衡的解析條件為:力系中所有各力在兩個相互垂直的軸上的投影的代數(shù)和都等于零。即平面匯交力系的平衡方程為

。注意:平面匯交力系有兩個平衡方程，因而只能解決包含不超過兩個未知量的力系的平衡問題。上一頁下一頁返回第二節(jié)平面匯交力系二、力在坐標軸上的投影1.力坐標的建立設在物體的某點O作用一力F，并選取坐標軸x與y如圖3-14所示。自力F的兩端分別向x,y軸作垂線。Oa稱力F在x軸上的投影，記FX。Ob稱力F在y軸上的投影，記FY。上一頁下一頁返回第二節(jié)平面匯交力系2.力投影的方向一般規(guī)定力的起端到末端的投影方向與坐標軸的正向相同時，投影為正;反之為負。如圖3-14(a),(b)所示。上一頁下一頁返回第二節(jié)平面匯交力系3.力在坐標軸上的投影的代數(shù)量當力與坐標軸垂直時，力在該軸上的投影為零;當力與坐標軸平行時，則力的投影的絕對值等于力本身的大小。4.合力投影定理指合力在某一軸上的投影.等于力系中各力在同一軸上的投影的代數(shù)和。例3-4在三腳架ABC的銷B上懸掛一重G=1000N的物體，如不計桿AB,BC的自重，已知α=45°,β=30°，試求桿AB和BC所受的力。解:為了求出三腳架中桿AB和BC所受的力，可取銷B為研究的對象。銷B受到三個匯交力的作用，如圖3-15所示。上一頁下一頁返回第二節(jié)平面匯交力系(1)已知力G;(2)桿AB和BC為二力桿，其反力F1和F2,沿著桿的軸線，桿AB受拉，桿BC受壓。取直角坐標系:由平面匯交力系的平衡方程得上一頁下一頁返回第二節(jié)平面匯交力系根據(jù)作用與反作用定律，桿AB和BC所受的力為:桿AB受拉力F1=513N，桿BC受壓力F2=732N。上一頁下一頁返回第二節(jié)平面匯交力系例3-5物體重力

,利用絞車和繞過定滑輪B的繩子吊起物體，如圖3-16(a)。滑輪由兩端鉸鏈的鋼桿AB和BC支持，桿和滑輪的重量均可不計。試求鋼桿AB和BC所受的力。解:(1)求鋼桿AB和BC所受的力，取B為研究對象。(2)滑輪的受力分析:如圖3-16(b)所示，滑輪受兩邊繩子的拉力F和O的作用，因不計滑輪的摩擦，

桿AB和BC的反力F1和F2的方向都是沿該桿兩端鉸鏈中心的連線，假定這兩個力都是壓力，即假定兩桿本身都受壓。上一頁下一頁返回第二節(jié)平面匯交力系(3)取坐標軸，寫出滑輪的平衡方程并求解F1為負值，這表示力F1的實際指向與假定的指向相反，即桿AB實際上受拉力。上一頁返回第三節(jié)力矩和力偶一、力矩1.力矩的概念如圖3-17用扳手擰螺母時，力F使扳手及螺母繞。點轉(zhuǎn)動，為了度量力使物體繞點轉(zhuǎn)動的效果，引進“力對點的矩”(力矩)的概念。使螺母繞。點轉(zhuǎn)動的效果，不僅與F的大小成正比，且與O點至該力作用線的垂直距離d也成正比。F與d的值越大，螺母越容易轉(zhuǎn)動。F與d的乘積稱為F對O點的矩,O點至力F的作用線的垂直距離d稱為力臂,O點稱為矩心。下一頁返回第三節(jié)力矩和力偶2.力矩的大小與方向力使物體繞點轉(zhuǎn)動時，有兩種不同的轉(zhuǎn)向。通常規(guī)定:力使物體按順時針方向轉(zhuǎn)動時力矩為負，力使物體按逆時針方向轉(zhuǎn)動時，力矩為正。由此可見，力F使物體繞。點轉(zhuǎn)動的效果，可完全地由下列兩個要素決定:(1)力的大小與力臂的乘積Fd；(2)力使物體繞。點轉(zhuǎn)動的方向。上一頁下一頁返回第三節(jié)力矩和力偶力F對O點的矩，記M0(F)，

M0(F)=士Fd(3-11)力矩的單位是N·m。注意:當力的作用線通過矩心時，力臂為零，力矩等于零。力不能使物體繞點轉(zhuǎn)動。二、力偶1.力偶的定義力偶是大小相等，方向相反，而作用線不在一直線上的兩個平行力，記(F,F')。如攻螺紋扳手(見圖3-18),駕駛盤等，物體受力偶作用時產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動效果，不僅與力偶中力F的大小成正比，且也與兩力作用線間的垂直距離l成正比。上一頁下一頁返回第三節(jié)力矩和力偶2.力偶的大小與方向用力偶矩的正、負來表示物體受力偶作用時的轉(zhuǎn)向。力偶矩正、負的規(guī)定與力矩相同，即使物體順時牛l一方向轉(zhuǎn)動時為負，逆時牛l一方向轉(zhuǎn)動時為正。力偶對物體的作用效果，是由力偶矩的大小和力偶在作用平面內(nèi)的轉(zhuǎn)向兩個要素決定。也即力偶矩的大小等于力偶中力的大小與力偶臂的乘積，它的正負表示力偶的轉(zhuǎn)向。以M表示力偶(F,F')的力偶矩，即M=士Fl。力偶矩的單位與力矩的單位相同，為N·m。上一頁下一頁返回第三節(jié)力矩和力偶例3-6鉸車的鼓輪軸如圖3-19，鼓輪所受的推力O=5000N，力O與水平切線間的夾角α=20°，鼓輪分度圓直徑d=60cm，鼓輪直徑d=20cm，求勻速轉(zhuǎn)動時起重載荷的大小G。解:根據(jù)輪軸平衡條件∑Mx(F)=0，有所以上一頁返回第四節(jié)平面任意力系前面討淪了構(gòu)件在平面匯交力系作用下的平衡問題，但在工程中有許多構(gòu)件所受的力的作用線雖然在同一平面內(nèi)，但并不都匯交于一點，如起重機橫梁的受力情況(圖3-20),橫梁所受的這些力的作用線并不匯交一點。如果作用在物體上的各力的作用線在同一平面內(nèi)，但不交于一點，也不互相平行，這樣的力系稱為平面任意力系。下一頁返回第四節(jié)平面任意力系一、平面任意力系的平衡條件及其應用1.平面任意力系的平衡條件以圖3-20中起重機的橫梁為例來研究平面任意力系的平衡條件。從橫梁的受力圖上可看出這些力中，重力G和吊重O是已知力，而繩索拉力F及支座約束力FX,FY是未知力。橫梁在G和O作用下由于繩索及鉸鏈約束而處于平衡狀態(tài)。在前面我們已經(jīng)研究過平面匯交力系的平衡方程:

。顯然，這兩個條件在物體受到平面任意力系作用時，也是必須滿足的。另外橫梁處于平衡狀態(tài)，不能繞任意點轉(zhuǎn)動，因此作用在梁上的各力，對平面任意一點力矩的代數(shù)和等于零，即

。上一頁下一頁返回第四節(jié)平面任意力系由此可知，受平面任意力系作用的物體的平衡方程由下列三式組成:上列方程組稱為平面任意力系的平衡方程組，它表示物體受平面任意力系作用時的平衡條件。力系中各力沿直角坐標軸的分力的代數(shù)和都等于零;各力對平面內(nèi)任意一點力矩的代數(shù)和等于零。上一頁下一頁返回第四節(jié)平面任意力系2.平衡方程的應用例3-7懸臂式起重機[如圖3-21(a)]懸臂AB重力為G=2200N。起重機連同吊起的重物共產(chǎn)生重力O=4000N,若l=4.4m,b=0.9m,α=25°。試求:繩索BC的拉力及鉸鏈A處的約束力。解:選取臂AB為研究對象。臂AB受到的繩索約束力用F表示，F(xiàn)的方向沿繩索向上;鉸鏈A處的約束力因其方向未定，故用它的兩個分力FAX和FAY來表示。臂AB的受力圖如圖3-21(b)所示。上一頁下一頁返回第四節(jié)平面任意力系選取直角坐標系:x,y，列出平衡方程式求解:上一頁下一頁返回第四節(jié)平面任意力系上一頁下一頁返回第四節(jié)平面任意力系二、平面平行力系的平衡條件及其應用如果作用在物體上各力的作用線在同一平面內(nèi)，它們雖然不匯交于一點，但互相平行，這樣的力系稱為平面平行力系。1.平面平行力系的平衡條件平面平行力系是屬于平面任意力系中的一種特殊情況，因此平面平行力系的平衡問題，可以運用平面任意力系的平衡方程來解決。由于該力系中各力的作用線互相平行，只需選取直角坐標系中的x軸與各力的作用線相互垂直，則各力沿兩個直角坐標軸x和y方向分解時，x軸方向的分力都等于零，y軸方向的分力就等于它原來的力。上一頁下一頁返回第四節(jié)平面任意力系因此，平面平行力系的平衡方程由下面兩式組成:上一頁下一頁返回第四節(jié)平面任意力系2.平衡方程的應用下面舉例說明平面平行力系平衡方程的應用。例3-8圖3-22(a)表示一橋式起重機。小車連同所吊起重物的重力

，橋的重力

，橋全長為AB=12m，小車離A端距離為4m。求小車在此位置時，橋AB受到軌道的約束力。解:(1)選取橋AB為研究對象。橋在A,B兩點處受到軌道的約束力FA、FB，它們的方向都是垂直向上，所以橋AB的受力如圖3-22(b)所示。上一頁下一頁返回第四節(jié)平面任意力系上一頁返回第五節(jié)摩擦與潤滑前面，在進行物體的受力分析時，都忽略了物體間的摩擦。摩擦具有有利的方面，在工程中常利用摩擦來完成某些特定的工作，例如帶傳動、摩擦輪傳動、摩擦制動。摩擦也有不利的方面，如摩擦會造成動力消耗、零件磨損，使機械設備使用壽命降低，甚至使機械設備報廢。因而對這些不利的方面需要通過潤滑的方法進行控制。一、滑動摩擦概述如果兩個相互接觸的物體作相對滑動或有相對滑動趨勢時，則在接觸面上就產(chǎn)生阻礙滑動的力，該種力稱為摩棒力、它的方向與相對滑動或相對滑動趨勢的方向相反、下一頁返回第五節(jié)摩擦與潤滑圖3-23表示質(zhì)量為G的物體，放在固定的水平面上，在其上作用一水平拉力F。由實驗知道，當力F逐漸增大，而不超過一定限度時，物體仍保持靜止。這是由于物體在受到拉力F作用的同時，還受到水平面給它的摩擦力的作用，使物體處于平衡狀態(tài)。這個摩擦力稱為靜摩擦力，它的大小可用平衡方程求得上一頁下一頁返回第五節(jié)摩擦與潤滑由上述可知，靜摩擦力

的大小是隨拉力F的增大而增大的，當拉力F增大到某一臨界值時，物體就處于將要滑動而尚未滑動的臨界狀態(tài)。此時摩擦力達到了最大值

，這個最大值稱為最大靜摩擦力。所以靜摩擦力的大小是在零與最大靜摩擦力之間。實驗證明:最大靜摩擦力

的大小與法向反力(或稱正壓力FN)的大小成正比。(3-20)式中f—靜摩擦因數(shù)，它和接觸物體的材料、表面狀況、溫度等因素有關。上一頁下一頁返回第五節(jié)摩擦與潤滑在圖3-23中，如果力F超過最大靜摩擦力

，物體就開始滑動，滑動后的摩擦力稱為滑動摩擦力，并以

表示。實踐證明，對于滑動摩擦力

，也符合上述規(guī)律，即(3-21)式中f'滑動摩擦因數(shù)(舊稱“滑動摩擦系數(shù))。它略小于靜摩擦因數(shù)。例如鋼和鋼的靜摩擦因數(shù)(有潤滑)為0.1~0.12，而滑動摩擦因數(shù)(有潤滑)為0.05~0.1。上一頁下一頁返回第五節(jié)摩擦與潤滑二、滾動摩擦概述上面討淪了兩個相對接觸的物體在作相對滑動趨勢時的滑動摩擦問題?，F(xiàn)在來討淪工程實際中常常遇到的另一類摩擦問題，即滾動摩擦問題。圖3-24(a)表示一放在水平面上的滾子，它的質(zhì)量為Q，半徑為r，在滾子中心處作用著一水平力F。由實踐可知，當作用力F不太大時，滾子仍能保持靜止狀態(tài)。這時在滾子上除了受到水平力F和重力O以外，還受到水平面的法向反力FN和靜摩擦力F'的作用。我們知道;滾子在力F的作用下，一方面有沿力F方向滑動的趨勢，同時也有繞接觸點滾動的趨勢。上一頁下一頁返回第五節(jié)摩擦與潤滑摩擦力F'阻止了滾子的滑動，但它不能阻止?jié)L子的滾動。那么，究竟什么力阻止了滾子的滾動呢?因為滾子壓緊在水平面上，接觸面處會發(fā)生一定的變形，如圖3-24(b)所示，此時反力FN的作用線實際上已經(jīng)向前移動了一段距離δ。力F和F'組成一力偶，它要使?jié)L子滾動;而重力O和FN組成的另一力偶，力圖阻止?jié)L子的滾動。這種力偶稱為滾動摩擦力偶。上一頁下一頁返回第五節(jié)摩擦與潤滑當力F在一定范圍內(nèi)逐漸增大時，力FN移動的距離δ也隨之相應地增大，滾子還能保持靜止狀態(tài)。當力F增大到某一臨界值時，滾子處于將要滾動而尚未滾動的臨界狀態(tài)，距離δ增大到最大值。這時使?jié)L子產(chǎn)生滾動的力偶，它的力偶矩為Fr;滾動摩擦力偶的力偶矩達到最大值.即(3-22)式中δ—法向反力FN移動的最大距離，它具有長度的量綱，稱為滾動摩擦系數(shù)，其大小與接觸物體的材料和接觸面的情況有關，而與滾子半徑的大小無關，其數(shù)值可查有關手冊。上一頁下一頁返回第五節(jié)摩擦與潤滑上一頁下一頁返回第五節(jié)摩擦與潤滑三、潤滑滑動摩擦和滾動摩擦在機械設備中大量出現(xiàn)，這對機械的磨損，降低能量的消耗、提高效率是不利的。必須加強機械設備的潤滑，正確地進行潤滑，以減少這種不利的影響。1.潤滑劑的作用(1)潤滑作用:即在兩摩擦表面之間形成一層牢固的油膜，使摩擦表面的凸起不會因互相碰撞而產(chǎn)生阻力，使干摩擦變成液體摩擦，從而大大降低摩擦阻力。(2)冷卻作用:潤滑油的流動，可將機械摩擦中產(chǎn)生的熱量帶走，使機械工作溫度不致過高。上一頁下一頁返回第五節(jié)摩擦與潤滑(3)洗滌作用:將摩擦面上臟雜物沖去。(4)防銹作用:油膜可防止周圍環(huán)境中水氣，二氧化碳、二氧化硫等有害介質(zhì)的銹蝕。(5)封閉作用:油脂可以防止漏氣、漏液。(6)緩沖與防振作用:在往復運動中，一定性質(zhì)的潤滑劑可起緩沖和防振的作用。上一頁下一頁返回第五節(jié)摩擦與潤滑2.潤滑材料潤滑材料應有一定的砧度，良好的吸附與楔人能力，較高的純度與抗氧化穩(wěn)定性，沒有腐蝕性，不易在水、空氣作用下變質(zhì)。潤滑材料分為三類:(1)液體潤滑材料，如天然潤滑油(礦物油、動植物油)和人工合成潤滑油。(2)半固體潤滑材料，如天然潤滑脂和人工合成潤滑脂。(3)固體潤滑材料，如二硫化鑰、二氧化鎢、石墨等。上一頁下一頁返回第五節(jié)摩擦與潤滑3.潤滑油的種類和選用潤滑油中使用最廣泛的是礦物油。它是原油中提煉出來的，由于其成本低廉、產(chǎn)量大、性能穩(wěn)定，因此使用得很廣泛。動植物油和人工合成潤滑油，因產(chǎn)量少，成本高，只在特殊情況下使用。國產(chǎn)的潤滑油所定的品名牌號，大部分按照使用機具的名稱來確定的。例如汽油機油用在汽車的汽油發(fā)動機上;汽輪機油用在汽輪機上;一般機械上用油稱為全損耗系統(tǒng)用油。有L-ANS,L-AN7,L-AN10,L-AN15,L-AN22等10種。數(shù)字越大，運動茹度就越大。上一頁下一頁返回第五節(jié)摩擦與潤滑潤滑油的一般選用原則如下:(1)工作溫度低，宜選砧度低的;溫度高的宜選砧度高的。工作溫度超過200℃時，要用半固體或固體潤滑材料。(2)運動速度越大，油膜越容易形成。在這種情況下，油的砧度宜選小的，以減低油的內(nèi)摩擦力，降低運動消耗。(3)壓力(負荷)越大，油的砧度要高，以保持油膜存在，不被擠破。(4)摩擦件結(jié)構(gòu)間隙小、精度高的摩擦面，宜選砧度小的，垂直滑動面、外露齒輪、鏈條鋼絲，宜用砧度大的，以減少流失。采用機械循環(huán)以及油芯、毛氈滴油系統(tǒng)的，要求油的流動性好，宜采用茹度小的。上一頁下一頁返回第五節(jié)摩擦與潤滑4.潤滑脂的性能和選用潤滑脂是一種凝膠狀潤滑材料，由潤滑油、稠化劑和添加劑所合成。它有潤滑、封閉、防腐和不易淌流等特點，主要應用在加油、換油不方便的地方，如高空行車(橋式起重機)的輪子軸承處;單獨潤滑或不易密封的滾動軸承;承受沖擊和間歇運動的軸承及需要與外界隔絕以防雜質(zhì)侵人的地方，如箱體的結(jié)合面等。潤滑脂種類很多，可根據(jù)機械的工作條件來選用。一般工作溫度不高，潮濕金屬摩擦件，宜用鈣基潤滑脂;高溫重負載處，宜用鈉基潤滑脂;高速運動機械，宜用鏗基潤滑脂;精密儀器，宜用鋁基潤滑脂;外露重負載的機械，宜用石墨脂;承受極大負載的機械，采用二硫化鑰潤滑脂。上一頁下一頁返回第五節(jié)摩擦與潤滑5.固體潤滑材料由于近代新技術(shù)、新工藝的出現(xiàn)，高溫、高壓技術(shù)的應用，一般潤滑脂已不能滿足需要，從而研制了石墨、二硫化鑰、聚四氟乙烯等在高溫、高壓中使用的潤滑劑。6.潤滑方式和潤滑裝置(1)手工加人潤滑油，系統(tǒng)中有油孔、油嘴和旋蓋加油油杯。(2)滴油潤滑，常用裝置有滴油油杯等。上一頁下一頁返回第五節(jié)摩擦與潤滑(3)油繩、油墊潤滑。(4)油杯、油鏈及油輪潤滑。(5)濺油潤滑，發(fā)動機中利用曲軸轉(zhuǎn)動，把油池中的油濺到缸壁使之得到潤滑。(6)強制送油潤滑。由齒輪泵或轉(zhuǎn)子泵，通過潤滑系統(tǒng)的管道，把油壓到各個潤滑點去。如大型柴油發(fā)動機的凸輪軸帶動泵向管路中輸油進行潤滑。上一頁返回第六節(jié)剛體的定軸轉(zhuǎn)動在日常生活和生產(chǎn)中，我們經(jīng)常看到很多物體在旋轉(zhuǎn)。凡是物體繞著固定的軸作旋轉(zhuǎn)的運動叫做定軸轉(zhuǎn)動。一、角速度和線速度1.角速度鐘表上的軸以恒定的轉(zhuǎn)速在回轉(zhuǎn)，秒針1min轉(zhuǎn)一圈，時針12h轉(zhuǎn)一圈，而汽車的傳動軸可以用變速器選擇各種轉(zhuǎn)速進行回轉(zhuǎn)。物體轉(zhuǎn)動的快慢程度可以用角速度來表示。下一頁返回第六節(jié)剛體的定軸轉(zhuǎn)動圖3-25表示一個轉(zhuǎn)動的物體，它在時間t內(nèi)繞軸O轉(zhuǎn)過了一個角度φ。物體轉(zhuǎn)過的角度φ與所用時間t的比值叫做角速度，常用字母ω表示。

ω=φ/t(3-26)角速度的單位是rad/s。1rad等于弧長與半徑相等的圓弧所對的圓心角(1rad=57.3°)。在生產(chǎn)中常以每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)來表示物體轉(zhuǎn)動的快慢程度，稱為轉(zhuǎn)速，用字母n表示，單位為r/min。因為每一圈等于2π弧度，所以角速度ω與轉(zhuǎn)速n之間的關系為

ω=2πn/60或ω=πn/30上一頁下一頁返回第六節(jié)剛體的定軸轉(zhuǎn)動2.線速度定軸轉(zhuǎn)動物體上的各點都在做圓周運動。但每轉(zhuǎn)一角度時，物體上半徑不同的各點通過的路程是不同的。如圖3-26所示，在轉(zhuǎn)動的砂輪上有半徑不同的兩點A和B，它們的角速度是相等的，但通過的路程是不相等的。轉(zhuǎn)動物體上某點所通過的路程s與通過這段路程所需的時間t之比叫做該點的線速度，用字母v表示。v=s/t(3-27)上一頁下一頁返回第六節(jié)剛體的定軸轉(zhuǎn)動即定軸轉(zhuǎn)動物體上某點的線速度等于轉(zhuǎn)動半徑與角速度的乘積。線速度與轉(zhuǎn)動半徑和轉(zhuǎn)速成正比。上一頁下一頁返回第六節(jié)剛體的定軸轉(zhuǎn)動二、向心力和離心力物體在轉(zhuǎn)動時，它的各點都在做圓周運動。物體圓周運動時出現(xiàn)向心力和離心力兩個力。1.向心力如圖3-27(a)所示的實驗，用繩的一端系一小球，繩的另一端用手拉住，使小球在做圓周運動，轉(zhuǎn)動半徑為R，小球的線速度為:。小球在做圓周運動時必須受到繩子的拉力F的作用，這個力的方向總是沿著繩子指向圓心，因此力F稱為向心力，它與線速度方向垂直。上一頁下一頁返回第六節(jié)剛體的定軸轉(zhuǎn)動上一頁下一頁返回在圓周運動中，物體線速度的方向不斷地改變，就是由于向心力作用的緣故。如果繩子突然斷開如圖3-27(b)，小球就失去向心力，那么小球就會由于慣性而沿切線方向飛去。實踐證明，物體做圓周運動時，向心力F的大小與線速度:的大小、圓的半徑R的大小以及物體得質(zhì)量m有關，它們的關系可由式(3-30)表示。(3-20)第六節(jié)剛體的定軸轉(zhuǎn)動2.離心力當手拉著繩子使小球做圓周運動時，我們會感到小球?qū)K子也有一個拉力的作用，方向離開圓心，這是向心力的反作用力，叫做離心力。根據(jù)作用和反作用定律知道，離心力和向心力總是成對地出現(xiàn)，大小相等，方向相反，分別作用在兩個物體上。向心力作用在做圓周運動的物體(小球)上，離心力作用在施力物體(繩子)上。所以，物體(小球)在做圓周運動時，具有沿著切線方向離開圓心的趨勢，在生產(chǎn)實際中，有些機器和機構(gòu)是利用這一原理制成的。例如:離心水泵、離心油水分離器以及發(fā)動機上常用的