关于自锁角和摩擦角是一样的吗,摩擦角和自锁现象这个问题很多朋友还不知道,今天小六来为大家解答以上的问题,现在让我们一起来看看吧!
1、法向反力N与摩擦力F的合力R称为支持面对物体的全反力。
2、即摩擦力F达到最大值Fmax时,这时的夹角a也达到最大值b,把b称为摩擦角。
3、tanb=F/N=fN/N=f此式表明:摩擦角b的正切等于静摩擦因数。
4、如果作用于物体的主动力的合力Q的作用线在摩擦角之内,则无论这个力怎样大,总有一个全反力R与之平衡,物体保持静止;反之,如果主动力的合力Q的作用线在摩擦角之外,则无论这个力多么小,物体也不可能保持平衡。
5、这种与力大小无关而与摩擦角有关的平衡条件称为自锁条件。
6、物体在这种条件下的平衡现象称之自锁现象。
7、 知识点主要内容: 物块平衡时,静摩擦力不一定达到最大值,可在零与最大值之间变化,所以全约束力与法线间的夹角 φ也在零与摩擦角 之间变化. 由于静摩擦力不可能超过最大值,因此全约束力的作用线也不可能超出摩擦角以外,即全约束反力必在摩擦角之内。
8、由此可知: (1)如果作用于物块的全部主动力的合力的作用线在摩擦角 之内,则无论这个力怎样大,物块必保持静止。
9、称这种现象为 自锁现象 。
10、因为在这种情况下,主动力的合力 与法线间的夹角 ,因此,主动力的合力 的作用线必在摩擦角之内,而全约束力的作用线也在此摩擦角之内,主动力的合力 和全约束力 必能满足二力平衡条件,如图所示,所以物块必静止。
11、工程实际中常应用自锁原理设计一些机构或夹具,如千斤顶、压榨机、圆锥销等,使它们始终保持在平衡状态下工作。
12、 (2)如果全部主动力的合力 的作用线在摩擦角 之外,则无论这个力怎样小,物块一定会滑动。
13、因为在这种情况下,全部主动力的合力 的作用线已在摩擦角之外,全约束力的作用线不可能出现在摩擦角之外,不能满足二力平衡条件,如图所示,所以物块不会静止。
14、应用这个道理,可以设法避免发生自锁现象。
15、 利用摩擦角的概念,可用简单的试验方法,测定静摩擦因数。
16、如图所示。
17、 把要测定的两种材料分别做成斜面和物块,把物块放在斜面上,并逐渐从零起增大斜面的倾角 θ ,直到物块刚开始下滑时为止。
18、记下斜面倾角 θ ,这时的 θ 角就是要测定的摩擦角 ,其正切就是耍测定的摩擦因数。
19、理由如下:由于物块仅受重力和全约束力作用而平衡,所以重力与全约束力应等值、反向、共线,因此必沿铅直线,重力与斜面法线的夹角等于斜面倾角 θ 。
20、而当物块处于临界状态时,全约束力与法线间的夹角等于摩擦角 ,也即θ=φ。
21、所以摩擦因数为, 下面讨论斜面的自锁条件,即讨论物块 A在铅直载重 的作用下(上图),不沿斜面下滑的条件。
22、由前面分析可知,只有当 时,物块不下滑,即斜面的自锁条件是斜面的倾角小于或等于摩擦角。
23、 斜面的自锁条件就是螺纹 (图a)的自锁条件。
24、因为螺纹可以看成为绕在一圆柱体上的斜面,如图b所示,螺纹升角 θ 就是斜面的倾角,如图c所示。
25、螺母相当于斜面上的滑块 A,加于螺母的轴向载荷,相当于物块 A的重力,要使螺纹自锁,必须使螺纹的升角 θ 小于或等于摩擦角 。
26、因此螺纹的自锁条件也是。
本文分享完毕,希望对大家有所帮助。
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