效率与力分析1运动副中的摩擦及当量摩擦系数
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第四章第五章机械中的摩擦和机械效率1 什么是摩擦角?移动副中总反力是如何定的?2 何谓当量摩擦系数及当量摩擦角?引入它们的目的是什么?3 矩形螺纹和三角形螺纹螺旋副各有何特点?各适用于何种场合?4 何谓摩擦圆?摩擦圆的大小与哪些因素有关?5 为什么实际设计中采用空心的轴端?6 何谓机械效率?7 效率高低的实际意义是什么?8 何谓实际机械、理想机械?两者有何区别?9 什么叫自锁?10 在什么情况下移动副、转动副会发生自锁?11 机械效率小于零的物理意义是什么?12 工作阻力小于零的物理意义是什么?13从受力的观点来看,机械自锁的条件是什么?14 机械系统正行程、反行程的机械效率是否相等?为什么?15移动副的自锁条件是;转动副的自锁条件是;螺旋副的自锁条件是。
16机械传动中,V带比平带应用广泛,从摩擦的角度来看,主要原因是。
17 普通螺纹的摩擦矩形螺纹的摩擦,因此,前者多用于(传动、紧固联接)。
18 影响当量摩擦系数的因素有。
19如图所示由A、B、C、D四台机器构成的机械系统,设各单机效率分别为ηA,ηB,ηC,ηD,机器B、D的输出功率分别为N B,N D(1)该机械系统是串联,并联还是混联?(2)写出该系统输入总功率N的计算式。
20在如图所示的曲柄滑块机构中,已知各构件尺寸、作用在滑块上的水平驱动力F、各转动副处摩擦圆(图中用虚线表示)及移动副的摩擦角φ,不计各构件的惯性力和重力,试作出各构件的受力分析。
21图示楔块夹紧机构,各摩擦面的摩擦系数为f,正行程时Q为阻抗力,P为驱动力。
试求:(1 反行程自锁时α角应满足什么条件?(2)该机构正行程的机械效率η。
22 如图所示为由齿轮机构组成的双路传动,已知两路输出功率相同,锥齿轮传动效率η1=0.97,圆柱齿轮传动效率η2=0.98,轴承摩擦不计,试计算该传动装置的总效率η。
23在图示铰链机构中,铰链处各细线圆为摩擦圆,为驱动力矩,为生产阻力。
在图上画出下列约束反力的方向与作用位置:、、、。
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。
当量摩擦系数与摩擦系数的关系摩擦力是我们在日常生活中所熟悉的现象,例如我们行走时与地面之间的摩擦力使我们得以前进,车辆在路面上行驶也是受到摩擦力的作用。
摩擦力的大小与两个表面之间的摩擦系数有关,而当量摩擦系数则是考虑了两个表面之间的接触面积后的摩擦系数。
在这篇文章中,我们将探讨当量摩擦系数与摩擦系数之间的关系。
摩擦力是由两个表面之间的接触面积和摩擦系数共同决定的。
摩擦系数是一个无单位的物理量,它描述了两个表面之间摩擦力的大小。
摩擦系数可以分为静摩擦系数和动摩擦系数,静摩擦系数表示两个表面相对静止时的摩擦力大小,而动摩擦系数则表示两个表面相对运动时的摩擦力大小。
当我们考虑两个表面之间的接触面积时,就需要引入当量摩擦系数。
当量摩擦系数是将摩擦力除以接触面积后得到的物理量,它可以更准确地描述两个表面之间的摩擦性质。
当量摩擦系数与摩擦系数之间的关系是一个比较复杂的问题。
通常情况下,当量摩擦系数与摩擦系数之间并没有简单的线性关系。
在实际应用中,我们需要通过实验或者理论分析来确定两者之间的关系。
一般来说,当量摩擦系数可以通过实验测量得到,而摩擦系数则需要通过理论计算或者实验测量得到。
在确定两者之间的关系时,需要考虑到两个表面的材料、粗糙度、温度等因素的影响。
当量摩擦系数与摩擦系数之间的关系对于我们理解摩擦力的性质具有重要意义。
通过研究两者之间的关系,我们可以更好地控制摩擦力的大小,从而在工程设计和生产过程中减少能量损耗,提高效率。
同时,深入研究当量摩擦系数与摩擦系数的关系也有助于我们更好地理解摩擦力的本质,为相关领域的研究和应用提供理论支持。
当量摩擦系数与摩擦系数之间的关系是一个复杂而重要的问题。
通过深入研究两者之间的关系,我们可以更好地理解摩擦力的性质,为相关领域的研究和应用提供理论支持。
希望本文可以帮助读者更好地理解当量摩擦系数与摩擦系数之间的关系,进一步拓展摩擦力的研究领域。
当量摩擦系数与摩擦系数的关系摩擦力是物体之间接触表面之间的一种相互作用力。
而摩擦系数则是描述了两个物体之间摩擦力大小的一个物理量。
在物理学中,摩擦系数通常用希腊字母μ表示。
当两个物体接触并相对滑动时,摩擦系数越大,摩擦力也就越大。
因此,当量摩擦系数与摩擦系数之间存在着密切的关系。
当量摩擦系数是用来比较不同材料之间摩擦性质的一个物理量。
它是指在相同的条件下,两种材料之间的摩擦力与普通力之比。
当量摩擦系数越大,表示材料之间的摩擦力越大,反之则摩擦力越小。
当量摩擦系数的大小与材料的表面粗糙程度、硬度等因素有关。
摩擦系数则是一个描述两个物体之间摩擦力大小的物理量。
摩擦系数的大小取决于两个物体的性质以及它们之间的接触情况。
一般来说,摩擦系数可以分为静摩擦系数和动摩擦系数。
静摩擦系数是当两个物体相对静止时的摩擦系数,而动摩擦系数是当两个物体相对滑动时的摩擦系数。
在实际应用中,通常会根据具体情况选择使用静摩擦系数还是动摩擦系数。
当量摩擦系数与摩擦系数之间的关系可以通过下面的公式来表示:摩擦力 = 当量摩擦系数 × 普通力其中,摩擦力是两个物体之间的摩擦力大小,当量摩擦系数是两种材料之间的当量摩擦系数,普通力是两个物体之间的法向压力。
在实际生活中,当量摩擦系数和摩擦系数的大小对于很多现象都有着重要的影响。
比如,在日常行驶中,汽车的刹车性能就与轮胎和路面之间的摩擦系数有关。
如果摩擦系数较大,汽车的刹车距离就会减小,反之则会增大。
另外,体育运动中,运动员的鞋底与地面之间的摩擦系数也会影响其运动表现。
高摩擦系数可以提高运动员的稳定性和灵活性,从而提高其运动成绩。
总的来说,当量摩擦系数与摩擦系数之间存在着密切的关系。
当量摩擦系数可以用来比较不同材料之间的摩擦性质,而摩擦系数则是一个描述摩擦力大小的物理量。
它们的大小都会影响物体之间的摩擦力大小,从而影响到很多物理现象和实际应用中的表现。
因此,研究当量摩擦系数与摩擦系数之间的关系对于理解摩擦力的本质和应用具有重要意义。