5.1重点与难点
5.1.1移动副中的摩擦力及总反力的确定
由库仑摩擦定律知，摩擦力=f。
式中为构件2对构件1的摩擦力大小;f为摩擦系数，与构成运动副的两构件的材料有关;为构件2对构件1的正压力大小。
摩擦力总是阻碍两构件之间的相对运动的。
如图5.1所示。
因此，的方向总和相对运动速度的方向相反(为构件1相对构
件2的运动速度)。
为分析问题方便，我们总是把正压力和摩擦力合成运动副总反力,
与
的夹角称为摩擦角φ(tanφ=f)。
因此，与的夹角总为钝角π/2+φ。
综上所述，在移动副中确定运动副总反力的方法如下:
(1)运动副总反力,和正压力的夹角为φ;
(2)运动副总反反力和相对速度的夹角为钝角π/2+φ。
摩擦力总是成对出现的，和总是大小相等,方向相反，在同一条直线上分别作用在不同的构件上。
而运动副总反力也总是成对出现的，和。
也是大小相等，方向相反。
在同一条直线上分别作用在不同构件上。
它们是一对作用力与反作用力。
摩擦力与外载荷的关系可以用表示。
式中，为铅垂外载荷大小；称为当量摩擦系数。
当量摩擦系数除了与摩擦系数有关外，还与运动副的形状有关。
在图5.1所示的平面移动副中，
=f;在图5.2所示的槽面移动副中，=f/sinβ；在图5.3所示的柱面移动副中，=kf，k为1~1.57，k 值与运动副的接触状态有关，即在相同的外载荷作用下，运动副形状不同，生产的摩擦力不同。
这
是由于运动副的形状不同，所产生的正压力不同而引起的。
5.1.2转动副中的摩擦力及总反力的确定
转动副中的摩擦力=P。
如图5.4所示，摩擦力对轴颈中心的力矩即为摩擦力矩，该摩擦力矩应阻碍构件1对构件2的相对运动，因此和角速度的方向相反，=，式中，r为轴颈半径。
而正压力对轴颈中心的力矩等于零。
因此，运动副总反力对轴颈中心的力矩即为对轴颈中心的摩擦力矩，即=r=。
由力的平衡条件，=-P ，所以有=r 。
以为半径作一圆.这个圆称为摩擦圆。
运动副总反力恒切于摩擦圆。
因此，在转动副中确定运动副总反力的方法
图5.4
是:
(1)运动副总反力，与外载荷P等值反向，并恒切于摩擦圆。
(2)运动副总反力.对轴颈中心的力矩(摩擦力矩)的方向总和构件1相对
于构件2的转动角速度的方向相反。
运动副总反力与也总是成对出现，与大小相等.方向相反，在同一条直线上作用于不同的构件上。
5.1.3考虑摩擦时机构力分析的方法
考虑摩擦时机构力分析.其基本步骤如下:
(1)首先对机构中各构件的受力状态进行分析此时.机构中各构件的受力状态主要有:二力构
件（受压或受拉)、二力构件和力矩——力偶构件。
对于二力构件。
要确定其受拉还是受压。
三力构件一般是具有三个运动副的构件或者是驱动构件（原动件）和执行构件。
力矩——力偶构件主要是驱动构件(原动件)和执行构件〔此时驱动力矩或阻抗力矩作用于该构件，两个运动副总反力构成一个力偶。
（2）逐个分析二力构件。
首先在不考虑摩擦时，大致确定运动副总反力的方向，此时，运动副总反力的作用线通过回转副的中心或垂直移动副的移动方向。
考虑摩擦时，对于转动副，运动副总反力切于摩擦圆。
根据二力构件与相邻构件之间的角位移关系，确定运动副总反力切于摩擦圆的哪一侧，保证运动副总反力力矩方向与两构件的相对角速度方向相反。
例如，产生的摩擦力矩的方向要与相对角速度的方向相反。
注意和的下标顺序是相反的。
对于移动副，运动副总反力与正压力的夹角为φ。
根据二力构件与相邻构件之间的位移关
系，确定运动副总反力相对正压力向哪一侧偏移φ角.保证运动的总反力与相对速度的夹角为π/2+φ。
例如，运动副总反力与相对速度的夹角为π/2+φ。
注意与的下标顺序是
相反的。
（3）分析三力构件和力矩-力偶构件。
从有已知力作用的构件人手，逐一按顺序分析二力构件和力矩-力偶构件。
对于三力构件，此时，已有两个力的方向已知。
根据力平衡条件，三力构件的几个力应汇交于一点。
已知方向的两个力应有交点(若无交点，二力平行，三个力为平行力系），未知的第三个力应汇交于该点。
根据力的平衡条件，确定第三个力的指向。
然后，根据相对角位移的方向.判断其切于摩擦圆的哪一侧（转动副)，或根据相对位移的方向判断其相对正压力向哪一侧偏移φ角(移动副)。
最后，建立力的平衡方程式，并根据力的平衡方程式画出力的多边形，求未知力的大小。
对于力矩-力偶构件，此时.如果已知力矩的大小与方向和一个运动副总反力的方向。
根据力偶条件，确定另一个运动副总反力的方向，并根据相对角位移的方向判断该运动副总反力切于摩擦圆的哪一侧。
并根据力矩-力偶平衡条件，在图上量出力偶臂的大小，根据已知力矩的大小，求出运动副总反力的大小。
如果已知一个运动副总反力的大小与方向和力矩的方向，则另一个运动副总反力的大小与方向也已知，根据相对角位移判断该力切于摩擦圆的哪一侧，然后，根据力矩-力偶平衡条件，在图上量出力偶臂的大小，根据已知运动副总反力的大小计算出力矩的大小。
力矩-力偶构件很少发生在含有移动副的构件中。
5.1.4 机械效率的计算
简单机械机械效率的计算方法为
η=/P=/M=Q/=/
式中。
为理想机械所需的驱动力（力矩）;P（M）为实际机械所需的驱动力(力矩);Q()为实际机械所能克服的生产阻力(阻力矩);()为理想机械所能克服的生产阻力(阻力矩)。
串联机组的效率等于组成该机组的各个机械的效率的连乘积，即
η=/==
对于并联机组，效率由下式计算:η====
混联机组则应分解成串联和并联两部分，然后分别计算各部分的效率，再计算机组的总效率。
