Оглавление:
Силы трения
- Сила трения Тип трения. Трение — это сопротивление относительному движению тела контакта, которое происходит в точке контакта. Силы трения часто делают негативную работу. Потому что они всегда направлены в противоположную сторону от относительной скорости парных звеньев. В зависимости от характера относительного движения контактного звена проводится различие между трением скольжения и трением качения.
Значение dN можно получить из уравнения баланса силы, действующей на элемент CD, путем проекции на ось OY (рис. 3.7). Если небольшой угол синуса равен самому углу, игнорируя величины более высокого порядка, dN = Fsin — + (F + dF) sin- = Fda. 2 2 Подстановка значения dN в уравнение (3.6) дает: дф = ффда. (3.7) Разделение переменной с помощью уравнения (3.7) и суммирование переменных по углу покрытия дает: но Fi = / | </ a или In— = / a. FX * O 1 В результате F2 / F \ = ef (xy или F2 = F \ efa. Тогда сила трения F ^ = F1-F {= F, (e ^ — ). (3.8)
Та же самая точка того же тела продолжается во время трения скольжения Рис 3.7 Людмила Фирмаль
Из уравнения (3.8) видно, что угол покрытия a и коэффициент трения скольжения / сила трения увеличиваются с увеличением натяжения ветви мухи. Сила трения не только вызывает потери энергии, но и отрицательно влияет на точность кинематических параметров механизма. Контактируйте разные точки на разных телах. Твердое тело может касаться поверхности, линии или точки. Одним типом трения скольжения является вращательное трение, и точка контакта объекта в относительном движении представляет собой концентрическую окружность вокруг общей нормали, проходящую через точку на поверхности контакта.
Во время трения качения (рис. 3.5) последовательные точки на одном объекте соприкасаются с различными точками на другом объекте. В этом случае смещение дуги в точке контакта вдоль поверхности контакта обоих объектов имеет одинаковую величину и знак (AB-AB ‘). При трении качения относительная скорость тела контакта в точке контакта равна нулю. Сопротивление качению зависит от таких факторов, как упругие свойства материала контакта, диаметр элемента качения, величина давления, состояние поверхности контакта (смазка, загрязнение) и скорость.
- Из-за деформации в точке контакта результирующее нормальное давление N смещается на определенное расстояние (k) в направлении движения и равно силе нажатия G. Значение k называется коэффициентом трения качения. Он определен экспериментально и имеет размерность длины. Когда цилиндр равномерно катится под действием силы F, приложенной к центру цилиндра, в точке контакта создается сила Fky сопротивления, равная движущей силе F. В равномерном движении сила N ~ G, Fk ~ F-
Полиция Nk = о. В зависимости от состояния контактной поверхности различают несколько типов трения при скольжении. Чистое трение, возникающее на поверхностях без адсорбирующих пленок или соединений. Сухое трение, возникающее при воздействии внешней среды, отсутствие смазки и загрязнения между поверхностями, жидкостное трение, когда поверхности полностью отделены слоем смазки. , Кроме того, могут быть промежуточные типы трения: полусухое и полужидкое.
Трение качения может сопровождаться трением скольжения. Людмила Фирмаль
Наиболее заметная шероховатость не отделяется от смазочного слоя, а находится в прямом контакте. При жидкостном трении сила сцепления жидкости с поверхностью трения должна быть больше, чем сила взаимного сцепления слоя жидкости. Здесь сила трения — это сопротивление сдвигу каждого слоя смазки. Фактическая наиболее распространенная генерация силы трения при скольжении объясняется наличием шероховатости поверхности контакта и силы молекулярного взаимодействия. Определение кинематической силы трения.
Отношение силы трения к нормальной силе N, которая сжимает тело контакта, называется коэффициентом трения скольжения и представляется как /. Его значение определяется экспериментально и зависит от свойств материала, качества поверхности, скорости скольжения и температуры контактирующего объекта. Различают коэффициент трения покоя фа и коэффициент трения движения / Первый всегда большой, а все остальное одинаково из-за влияния сил молекулярных взаимодействий. В инженерных расчетах используется формула Амонтона-Кулона для определения силы трения скольжения. F ^ fn-
Эта формула используется для определения силы трения трансляционной пары с учетом значения коэффициента трения / константы. Сопротивление движению вращающейся пары определяет момент силы трения Mtr на этой оси. Mjp ^ F ^ r ^ NrfBp, Где r — радиус контактной поверхности пары. N — общее давление пары (реакция сочетания), а / bp — коэффициент трения вращающейся пары, определенный экспериментально.
Сухое трение Для нерабочих пар / bp = (3/2) /, а для прикатных пар Лр = (4/3) /, где / — коэффициент трения для плоских контактных поверхностей из того же материала. Явление, при котором относительное движение контактной части вследствие трения считается невозможным, называется самоторможением. Высшие кинематические пары способны к трению качения, скольжения и скольжения. Момент силы трения качения Mk = Nk или Mk = FKr, Где N — давление пара. k — коэффициент трения качения.
FK-сила сопротивления; g — радиус кривизны контактного звена. тогда г Где / k — условный (понижающий) коэффициент трения качения. Сравнивая / k и /, вы можете определить тип движения старшей кинематической пары. /> Для / k (для большинства материалов), если / Fc или M1p> Ms. Шестерни широко используются в системных механизмах.
С гибкими звеньями в виде лент, ремней и ниток. Подобно механизму трения с жесткой связью, движение может передаваться с постоянной силой трения между шкивом и гибкой связью. Сила трения между шкивом и ремнем возникает в результате вытягивания его конца или бифуркации и имеет много факторов, в основном величину натяжения ремня, дугу покрытия и при движении против шкива Это зависит от коэффициента трения ремня.
Рисунок 3.6 Необходимо проводить различие между тем, когда лента движется относительно шкива, и когда нет относительного проскальзывания во всех точках дуги покрытия. Убедитесь, что гибкое звено закрывает круглый шкив (Рисунок 3.7). При движении ветвь гибкого звена, которое движется на шкиве, называется противоположной ветвью, а ветвь, которая проходит от шкива, называется убегающей ветвью. Дуга, в которой гибкое звено контактирует со шкивом, называется дугой покрытия, а соответствующий центральный угол называется углом покрытия. Натяжение падающей ветви обозначено Fb, а ветвь падения — F2.
Принимает следующие допущения: Гибкая ссылка не расширяется и будет сопротивляться изгибу. Если ремень движется равномерно, требуется F2 ~ F \ + FTр. Где Fw — сила трения ремня. Следовательно, Fip = F2-F \ (сила, действующая на шкив). Когда сила FTr больше силы сопротивления в круговом направлении ведомого шкива, шкив вращается с гибкой связью.
Если сила окружного сопротивления больше, чем сила трения, гибкая тяга скользит вдоль шкива, но шкив не вращается. Определить силу трения Рассмотрим баланс элементов CD-нити длиной dl-rda. r — радиус шкива. Разница натяжения нити в точках C и D, равная dF, уравновешивается силой dFTр = fdN. Где dN — нормальная составляющая силы реакции. так (3.6) дф это фдн.
Смотрите также:
| Силы, действующие в механизмах | Силы инерции звеньев |
| Преобразование системы сил. Условия равновесия | Кинетостатический расчет плоских рычажных механизмов. Уравновешивающие силы и момент |
