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第四章第四章 机械中的摩擦及机械效率机械中的摩擦及机械效率4-1 机构力分析的任务、目的和方法机构力分析的任务、目的和方法4-4 运动副中摩擦力的确定运动副中摩擦力的确定返回返回与其作用点的速度方向相同或者成锐角；4-1 机构力分析的任务、目的和方法机构力分析的任务、目的和方法1.作用在机械上的力（1）驱动力（2）阻抗力驱动机械运动的力。其特征：其功为正功，阻止机械运动的力。其特征：与其作用点的速度方向相反或成钝角；其功为负功，称为阻抗功。1）有效阻力2）有害阻力其功称为有效功或输出功；称为驱动功或输入功。（工作阻力）（非生产阻力）其功称为损失功。2机构力分析的任务、目的及方法（1）任务确定运动副中的反力确定平衡力及平衡力矩（2）方法静力分析动态静力分析图解法和解析法机构力分析的任务、目的和方法机构力分析的任务、目的和方法(2/2)（1）摩擦力的确定 移动副中滑块在力F 的作用下右移时,所受的摩擦力为Ff21=f FN21式中 f 为 摩擦系数。FN21 的大小与摩擦面的几何形状有关：1）平面接触:FN2=G，2）槽面接触:FN21=G/sin4-3 运动副中摩擦力的确定运动副中摩擦力的确定 1移动副中摩擦力的确定GFN212FN212GFN2112GFN21Fv123）半圆柱面接触:FN21=k G，（k=1/2）摩擦力计算的通式:F21=f FN21=fvG 其中,fv 称为当量摩擦系数,其取值为:平面接触:fv=f；槽面接触:fv=f/sin；半圆柱面接触:fv=k f，（k=1/2）。说明 引入当量摩擦系数之后,使不同接触形状的移动副中的摩擦力计算和大小比较大为简化。因而这也是工程中简化处 理问题的一种重要方法。运动副中摩擦力的确定运动副中摩擦力的确定(2/8)G 称 为摩擦角，（2）总反力方向的确定 运动副中的法向反力与摩擦力的合力FR21 称为运动副中的总反力，总反力与法向力之间的夹角，即 arctan f总反力方向的确定方法：1）FR21偏斜于法向反力一摩擦角；2）FR21偏斜的方向应与相对速度v12的方向相反。举例：拧紧：M Gd2tan(+v)放松：MGd2tan(-v)正行程：F G tan(+)反行程：F G tan(-）FR21Ff21FN21FGv1212运动副中摩擦力的确定运动副中摩擦力的确定(3/8)例1 斜面机构例2 螺旋机构 轴承对轴颈的总反力FR21将始 终切于摩擦圆，且与 G 大小相等，方向相反。r 称为摩擦圆半径。2转动副中摩擦力的确定2.1 轴颈的摩擦（1）摩擦力矩的确定 转动副中摩擦力Ff21对轴颈的摩擦力矩为Mf =Ff21r=fv G r 轴颈2 对轴颈1 的作用力也用总反力FR21 来表示,则 FR21=-G,故 Mf=fv G r 式中 =fv r,具体轴颈其 为定值,故可作摩擦圆,结论=FR21只要轴颈相对轴承运动，运动副中摩擦力的确定运动副中摩擦力的确定(4/8)GMd12MfFR21FN21Ff21Ff21=fvGfv=(1/2)（2）总反力方向的确定1）根据力的平衡条件，确定不计摩擦时总反力的方向；2）计摩擦时的总反力应与摩擦圆相切；3）总反力FR21 对轴心之矩的方向必与轴颈1相对轴承2的相对角速度的方向相反。举例：运动副中摩擦力的确定运动副中摩擦力的确定(5/8)例1 铰链四杆机构考虑摩擦时的受力分析例2 曲柄滑块机构考虑摩擦时的受力分析
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