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1、第四章第四章 機械中的摩擦及機械效率機械中的摩擦及機械效率4-1 機構力分析的任務、目的和方法機構力分析的任務、目的和方法4-4 運動副中摩擦力的確定運動副中摩擦力的確定返回返回與其作用點的速度方向相同或者成銳角；4-1 機構力分析的任務、目的和方法機構力分析的任務、目的和方法1.作用在機械上的力（1）驅動力（2）阻抗力驅動機械運動的力。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；稱為驅動功或輸入功。（工作阻力）（非生產阻力）其功稱為損失功。2機構力分析的任務、目的及方法（1）任務確定運
2、動副中的反力確定平衡力及平衡力矩（2）方法靜力分析動態靜力分析圖解法和解析法機構力分析的任務、目的和方法機構力分析的任務、目的和方法(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。FN21 的大小與摩擦面的幾何形狀有關：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
3、量摩擦系數,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 f，（k=1/2）。說明 引入當量摩擦系數之后,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偏斜的方向應與相對速度v12的方向相反。舉例：擰緊：M Gd2tan(+v)放松：M
4、Gd2tan(-v)正行程：F G tan(+)反行程：F G tan(-）FR21Ff21FN21FGv1212運動副中摩擦力的確定運動副中摩擦力的確定(3/8)例1 斜面機構例2 螺旋機構 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,結論=FR21只要軸頸相對軸承運動，運動副中摩擦力的確定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的相對角速度的方向相反。舉例：運動副中摩擦力的確定運動副中摩擦力的確定(5/8)例1 鉸鏈四桿機構考慮摩擦時的受力分析例2 曲柄滑塊機構考慮摩擦時的受力分析
機械原理CH04中的摩擦及效率工程課件
