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机械中的摩擦和机械效率§5-1研究机械中摩擦的目的摩擦的二重性研究目的：扬其利，避其害研究内容：①常见运动副中的摩擦分析②考虑摩擦时机构的受力分析 ③机械效率的计算 ④“自锁” 现象的研究摩擦三定律 §5-2运动副中的摩擦 1.移动副中的摩擦1）移动副中摩擦力的确定摩擦力 f N F ⋅=212121N ：Q 一定，21N 只与运动副的形状有关f ：与配对材料，表面特性有关有害：功率损耗，发热，效率下降，运动副元素受到磨损，降低零件的强度、机械的精度和工作寿命。
有利：利用摩擦来工作：带传动、摩擦离合器、制动器、工装夹具 本章研究内容只限于经典摩擦学范围（定性）与载荷成正比与名义接触面积无关 与速度无关R 21 ①对于平面 f Q F ⋅=21 ②对于槽面 Q f Q ff N F v ⋅=⋅=⋅⋅=θsin 222121 ③对于圆柱面Q f F v ⋅=21取)2~1(f f v π=当量摩擦系数，显然大于平面理论上，圆柱面当量摩擦系数v f 的选择（对于转动和移动均如此）：到此以后，不论何种摩擦系面，摩擦力均可表示成载荷与当量摩擦系数的乘积，即：v f Q F ⋅=21关于当量摩擦系数v f ：a) v f 是对研究问题方便所引入的物理量，那么在研究不同摩擦表面的摩擦力时均使用v f Q F ⋅=21（与平面摩擦相同）。
b)必须注意引入v f 并非摩擦系数f 或者是当量载荷大小发生变化，实际是正反力大小随接触表面形状不同而改变。
c)槽面、圆柱面…摩擦力大于平面摩擦力（f 、Q 相同）即接触表面几何形状的改变可以使摩擦力大小发生变化（V 带传动、螺纹连接、摩擦轮传动……）。
2）移动副中总反力的确定及力分析（以斜面为例）图示斜面上滑块上：-P ：外力 -Q ：载荷 -N ：正反力 -F ：摩擦力非跑合轴，反力均匀 f f v 2π=跑合轴，反力按余弦分度 f f v π4=大间距轴，点接触 f ff f v ≈+=21-Q------+=N F R f NfN N F tg =⋅==21ϕ力平衡条件：0=++---Q R P )(ϕα+⋅=tg Q P结论：在含有移动副的机构考虑摩擦力的力分析中，只需要将反力-N 用与其偏移角ϕ（摩擦角f tg1-=ϕ）的-R 力来替代，就等于考虑了摩擦力的影响（注意-R 的偏斜与摩擦力同向），而不必再画出摩擦力。
01 02功率表示做功的快慢，而机械效率表示做功的效果。
功率大并不意味着机械效率高，机械效率高也不一定功率大。
机械效率是有用功与总功的比值，而功率是单位时间内完成的功。
机械效率与功率的区别有用功与总功的计算有用功（W有）总功（W总）动力对机械做的功，即动力乘以动力作用点移动的距离。
计算公式为：W总=Fs，其中F为动力，s为动力作用点移动的距离。
机械效率的公式及计算步骤典型例题解析摩擦力的存在在机械运动中，相互接触的物体之间会产生摩擦力，阻碍物体的相对运动。
摩擦力的分类静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力，它们对机械效率的影响程度不同。
减小摩擦的方法采用光滑的表面、使用润滑剂、减小接触面的压力等，可以提高机械效率。
物重与机械效率的关系提高物重对机械效率的方法绳重和滑轮重对机械效率的影响绳重和滑轮重的影响减小绳重和滑轮重的方法选用光滑的材料润滑减少接触面积030201减小摩擦的方法增大物重的方法增加物体的质量改变物体的形状使用高密度材料减小绳重和滑轮重的方法优化设计选用轻质的材料通过优化绳索和滑轮的设计，例如减少不必要的结构或使用更高效的轴承，可以降低它们的重量。
减少附件和装饰实验目的和原理实验目的通过测量滑轮组的机械效率，了解机械效率的概念和计算方法，加深对机械能转化和守恒定律的理解。
实验原理机械效率是指有用功与总功的比值，用η表示。
对于滑轮组，有用功为克服物体重力所做的功，总功为拉力所做的功。
通过测量物体重力、拉力、物体上升高度和拉力作用点移动的距离，可以计算出滑轮组的机械效率。
实验步骤1. 组装滑轮组，将细线绕过滑轮组，一端固定在铁架台上，另一端连接弹簧测力计。
2. 在滑轮组下方挂上钩码，使滑轮组平衡。
3. 读取弹簧测力计的示数，记录拉力F的大小。
4. 使用刻度尺测量物体上升的高度h和拉力作用点移动的距离s。
5. 改变钩码的数量或位置，重复步骤3和4，进行多次测量。
数据处理与结果分析010*******自行车刹车系统刹车系统通过摩擦产生阻力，使自行车减速停车。
