4.6滑动与滚动
螺纹的主要参数
（摘自GB3098.2—1982）（1988年确认）
螺母
4
性能
等级
5
68
9
10 12
相配 螺栓 性能 等级 直径 范围
3.6,4.6,4.8 3.6,4.6, 5.6, 6.8 8.8 8.8 9.8 10.9 12.9 4.8 5.8
>16
≤16 所有直径 >16 ≤ 所有 ≤
16 直径 39
5-3 螺纹联接的预紧
焊接
冲点
涂胶
5-5 单个螺栓联接的强度计算 一 、松螺栓联接
强度条件
4F [] d12
MPa
或
d1
4F
[ ]
mm
许用应力 [] s
MPa
1.2 ~1.7
二 、紧螺栓联接 1 、受横向载荷的紧螺栓联接 （1） 普通螺栓联接
4F
d12
W Tt Ftand 1(3)d22 4dF 12tan()2dd12
1 、普通螺纹(代号：M GB 192-81)
特点：螺纹的牙型角=2=60。因牙型 角大，所以当量摩擦系数大，自锁性能
好，主要用于联接
细牙螺纹与粗 牙螺纹的比较
粗牙：常用
细牙：自锁性能更好。常用于承受冲击、振 动及变载荷、或空心、薄壁零件上及微调装 置中 细牙的缺点：牙小，相同载荷下磨损快，易 脱扣
2、 螺栓的布置应使各螺栓的受力合理
3 、螺栓的排列应有合理的间距、边距
扳手空间
4、分布在同一圆周上的螺栓数目，应 取4， 6, 8等偶数，以便钻孔时在圆周上分度和画 线
5 、避免螺栓承受偏心载荷 产生偏心载荷的原因
凸面和沉头座的应用
斜垫圈的应用
二、 螺栓组联接的受力分析 1 、受轴向载荷Q的螺栓组联接
2024版510406滑动与滚动ppt课件
滑动抽屉式导航与滚动页面 在一些网页或应用中，采用滑动抽屉式导航设计，同时主 页面内容可以滚动查看，既节省了空间又提高了用户体验。
05
实验探究：滑动与滚动现象观 察与分析
3
滑动与滚动在生活中的应用 通过实例介绍了滑动与滚动在日常生活和工业生 产中的应用，如轴承、轮子等。
学生自我评价报告
知识掌握情况
学生对滑动与滚动的定义、区别以及摩擦力的计算方法有了清晰 的认识，能够准确运用相关公式进行计算。
学习能力提升
通过本课程的学习，学生的自主学习能力得到了提高，能够独立 思考和解决问题。
Chapter
实验目的和原理介绍
实验目的
通过观察和测量滑动与滚动现象，探究滑动摩擦力和滚动摩擦力的特点，理解其物 理本质和影响因素。
实验原理
滑动摩擦力是物体在另一物体表面上滑动时受到的阻碍其相对运动的力，而滚动摩 擦力则是物体在另一物体表面上滚动时受到的阻碍其滚动的力。两者的大小和性质 受到接触面的材料、粗糙度、压力等因素的影响。
不足之处与改进方向
部分学生在应用所学知识解决实际问题时还存在一定困难，需要 加强对实际问题的分析和解决能力。
教师点评及建议
学生பைடு நூலகம்习成果评价
大部分学生能够熟练掌握滑动与滚动的相关知识点，并能够运用所 学知识解决实际问题。
学生学习态度评价
学生们在课堂上积极参与讨论，表现出浓厚的学习兴趣和良好的学 习态度。
摩擦力大小不同
滑动摩擦力通常大于滚动摩擦力， 因此滑动时需要更大的力才能使
物体运动。
滑动与滚动
滑动与滚动【教学内容分析】：《滑动与滚动》是教科版小学科学五年级上册《运动和力》单元的第6课。
本课教学内容是第5课《运动与摩擦力》的延续，继续探究摩擦力大小的影响因素。
又为下一课《运动与设计》的学习，提供了知识支撑。
在单元中起到了承上启下的作用。
本课教学内由四部分组成。
一、滚动还是滑动省力，可能与它们产生的摩擦力大小有关。
二、测量滑动和滚动摩擦力的大小。
三、用科学概念解释生活中的现象。
四、滚珠轴承的体验，为下一课寻找自行车上的“好设计”打下基础。
【教学目标】：科学概念：1.摩擦力的大小与物体运动方式（滚动还是滑动）有关；2.对于相同的物体，滚动摩擦力小，滑动的摩擦力大；3.运动的物体失去动力后自己会停下来，是因为受到了摩擦力的作用；4.滚珠轴承是一种将滑动变为滚动的装置。
过程与方法：做简单的对比实验；用简单物品模拟做滚珠轴承。
情感、态度、价值观：通过了解人类改进搬运重物的方法，感受科学技术与社会的关系。
【教学重点】：用对比实验证明同一物体滚动摩擦力小于滑动摩擦力。
【教学难点】：能够解释身边物体滚动比滑动运动省力的原因。
【教学材料】：实验用小车一辆、钩码一盒、弹簧测力计、轴承等【教学过程】：一、创设情境，引出两种运动方式1.这是一个很重的箱子，有什么方法把它移动到一边？ (用油桶作为辅助)2.让物体贴着接触面滑过去的运动方式叫滑动；装上轮子或者贴着接触面滚过去的运动方式叫滚动。
它们都是物体的两种不同的运动方式。
今天我们就来研究滑动与滚动。
3.这两种运动方式（滑动与滚动），你更喜欢用哪种来移动箱子？(准备怎么做)为什么？4.滚动还是滑动省力，与什么因素有关呢？（可能与它们产生的摩擦大小有关。
）当一物体在另一物体表面上滑动时，在两物体接触面上产生的阻碍作用，叫“滑动摩擦”。
当一物体在另一物体表面作滚动时产生的阻碍作用，叫“滚动摩擦”。
回忆一下，前面所学知识，哪些因素会影响摩擦力大小呢？（接触面光滑程度、物体重量）这节课我们就来研究下这辆小车不同的运动方式对摩擦力大小是否会产生影响。
轴承的选型与计算
静压轴承
1.径向滑动轴承 (1)整体式滑动轴承
轴承座 螺纹孔
油杯孔
整体轴套（轴瓦）
特点：结构简单，成本低廉。 因磨损而造成的间隙无法调整。 只能从沿轴向装入或拆出。 应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中。
(2)剖分式滑动轴承
油杯座孔 螺栓 螺母 套管 上轴瓦 轴承盖 轴承座
下轴瓦
对开式轴承(剖分轴套)
7-1.滑动轴承概述 一、滑动轴承的主要特点：
● 工作平稳，无噪声；
● 液体润滑时摩擦损失小； ● 承载能力高。
● 回转精度高；
● 径向尺寸小。
二、滑动轴承的摩擦状态(轴瓦与轴颈之间)： 1、干摩擦状ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 摩擦表面无润滑剂，功率损失严重， 磨损加剧，温升高，轴瓦易破坏。 应避免此种摩擦状态。
2、边界摩擦状态
Qj
当轴承仅受到纯径向力 Fr 作用时： 接触点产生弹性变形，内圈下沉δ， 全部滚动 最多只有半圈滚动体受载。 体个数 承载区各滚动体的变形量不同， 受载大小也不同。 对于点接触轴承： Qmax 对于线接触轴承： Qmax 因此： 可看成脉动循环变应力。
5 Fr z 4.6 Fr z
δ
Fr
— 推力轴承
3、限制滑动速度 v ： 推力轴承 平均直径 平均速度 取2～ 目的 — 防止滑动速度过高而引起磨损 4MPa*m/s dm＝(d1+d 0)/2 dn v [v] m / s 60 1000 三、设计步骤 确定轴承结构形式 确定轴承宽度 B 和直径 d 许用线 速度 选择轴瓦材料 验算p、pv、v
润滑脂的选择原则：
● 工作环境有水汽，选钙基润滑脂； ● 工作温度高，选钠基润滑脂； ● 有水汽而且工作温度高，则应选锂基润滑脂。
圆柱面上滑动和滚动的分析
法向仍满足式 (2)，代入上式而消去支承力 N ，有
dV 2 − 2µV 2 = 2gR(sin θ − µ cos θ) dθ
物体从圆柱面滑脱时 N = 0，由式 (2) 得
2 VH = gR cos θH
(4)
(9)
代入式 (3)，得到不同初速时的滑脱位置 (图 2)
cos θH = 2/3 + U 2 /(3gR) (5)
可求得落地水平距离
S = R sin θH + VH t cos θH − R = (cos2 θH sin2 θH + 2 + sin3 θH − 1)R (7)
摩擦滑动或滚动时滑脱位置 θH 可大于 θ∗ ，其 与滑脱速度及落点关系也用虚线在图 2 给出.
2 摩擦滑动
图 1 物体在圆柱面上的滑动分析
接触面间总是有摩擦的. 记摩擦因数 µ = tanϕ， ϕ 为摩擦角. 物体要从圆柱顶点滑落需要具有 水平初速 U . 滑落过程中切向承受摩擦力 f = µN ， 满足
m (3) dV = mg sin θ − µN dt (8)
式 (1) 有初积分即能量守恒方程
V 2 = U 2 + 2gR(1 − cos θ)
doi：10.6052/1000-0879-16-392
因写作文 [1]，时隔 10 年再次阅读美国加州理 工学院的教材《力学世界》[2] ，觉得孔子所说 “温故
2016–12–05 收到第 1 稿， 2017–02–11 收到修改稿. 1) E-mail: youmq@
引用格式： 尤明庆. 圆柱面上滑动和滚动的分析. 力学与实践, 2017, 39(3): 290-296 You Mingqing. Study of sliding and rolling on the cylindrical surface. Mechanics in Engineering, 2017, 39(3): 290-296
滑动与滚动
浙江省农村中小学现代远程教育工程资源建设多媒体教案6、滑动与滚动使用范围：教科版《科学》五年级上册第四单元第六课作者：骆新国作者单位：浙江省台州市临海哲商小学撰稿时间：2011年7月●教材分析及设计意图：本课将继续研究影响摩擦力大小的因素。
摩擦力大小与滚动还是滑动这两种运动方式有很大关系，用滚动代替滑动是减少摩擦力常用的方法之一，制止轮子滚动是轮驱动车辆刹车的通用方法。
学习本课是为研究如何改变摩擦力的大小打下基础。
本课有两个活动。
第一，测量滑动和滚动摩擦力的大小。
选择测量小车轮子滑动时和滚动时的两种摩擦力是一种很好的选择。
这是因为，让小车轮子滚动前进和滑动前进操作起来很容易。
真正的汽车就是正常行驶时轮子滚动，急刹车时轮子在地上滑动。
学生对小车“行驶”“刹车”两种情况下摩擦力大小的差别一般估计不到，实验会给学生留下很深印象。
第二，认识和制作滚珠轴承。
滚珠轴承的应用非常广泛，是专门把运动由滑动变成滚动的机械装置。
根据儿童的特点，要学生认识滚珠轴承的作用，通过动手做一个“滚珠轴承”是一个好的办法。
认识滚珠轴承将为下一课寻找自行车上的“好设计”打下基础。
●教学目标：1．科学概念：物体有滑动与滚动两种运动方式。
对于相同的物体，滚动的摩擦力小，滑动的摩擦力大。
2．过程与方法：能设计并做小车轮子滚动与滑动的摩擦力比较的对比实验，通过实验，能解释物体运动和停止下来的原因。
会用简单物品模拟做滚珠轴承。
3．情感、态度、价值观：勤于思考，乐意用科学知识分析日常事物。
了解人类改进搬运的方法，感受科学技术与社会生产的关系。
教学重点：设计并做小车轮子滚动与滑动的摩擦力比较的对比实验，从而得出滑动与滚动运动方式与摩擦力大小的关系。
●教学难点：通过做小车轮子滚动与滑动的摩擦力比较的实验，能解释物体慢慢停止下来的原因。
●教学准备：教师准备：课件、滚珠轴承、小组材料一份。
小组准备：字典，六支铅笔，小车、钩码4个、盒子、细绳、弹簧秤、玻璃球、大小瓶盖、胶带、剪刀等。
物体的滑动与滚动的比较
物体的滑动与滚动的比较物体的滑动与滚动是我们在日常生活中经常观察到的两种不同的运动方式。
虽然它们都是物体在表面上移动的方式，但滑动与滚动在机制、效果和应用方面有着一些明显的差异。
本文将对物体的滑动与滚动进行比较和分析。
一、滑动的定义和特点滑动是指物体在表面上沿一个方向移动，与表面之间存在相对滑动的状态。
滑动的特点包括：1. 表面摩擦力：滑动过程中，物体与表面之间存在摩擦力，该力与物体与表面之间的接触力成正比。
2. 平稳运动：滑动是一个平稳的运动过程，物体沿着一个轴向直线运动。
3. 系统能量损耗小：相对于滚动，滑动的能量损耗较小，因为滑动过程中只需克服表面的摩擦力。
二、滚动的定义和特点滚动是指物体在表面上以轴为中心旋转并移动的运动方式。
滚动的特点包括：1. 轮滚摩擦力：滚动的运动中，物体与表面之间存在滚动摩擦力，该力与物体与表面之间的接触力成正比。
2. 轮心运动：滚动是一个旋转和平移运动相结合的过程，物体的不同部分以轮心为中心做圆周运动。
3. 系统能量损耗大：相对于滑动，滚动的能量损耗较大，因为在滚动中既需要克服表面的滚动摩擦力，又要克服物体内部的转动惯量。
三、滑动与滚动的比较滑动和滚动在许多方面有着不同的特点和应用：1. 运动效果：滑动通常用于快速的表面移动，例如物体在滑梯上滑下、滑雪等。
滚动主要应用于需要稳定平衡且以轮心为中心旋转的物体，例如车辆的轮子、滚珠轴承等。
2. 能量消耗：滑动过程中，由于仅需克服表面摩擦力，能量损耗较小。
而滚动则需要克服表面和内部的摩擦力，能量损耗较大。
3. 摩擦力控制：滑动时摩擦力较难进行控制，而滚动中的滚动摩擦力可以通过润滑等方式进行控制。
4. 应用领域：滑动广泛应用于日常生活中，如玩具、滑轮等；滚动则广泛应用于工业领域，如机械传动、滚动轴承等。
综上所述，物体的滑动与滚动虽然都是物体在表面上运动的方式，但它们在运动效果、能量消耗、摩擦力控制和应用领域等方面存在着差异。
物理学中的滑动摩擦和滚动摩擦
物理学中的滑动摩擦和滚动摩擦摩擦力是指物体间相互接触时产生的一种阻力，它是非常普遍的一种力。
在生活中，我们经常可以看到和感受到摩擦力的存在，例如人和地面的摩擦力让人可以行走、驾驶汽车时轮胎和路面的摩擦力让车辆得以行驶等等。
在物理学中，摩擦力是一个重要的物理学概念，而其中又包括了滑动摩擦和滚动摩擦。
一、滑动摩擦滑动摩擦是指两个或多个物体间相对运动时所产生的阻力。
我们可以通过一个简单的实验了解滑动摩擦的原理。
将一块物体放在一块平滑的水平面上，然后将另一块物体放在上面并施加一个力，让它开始运动。
当两个物体之间没有任何物质时，上面的物体可以很容易地滑动。
但是，当两个物体之间存在有些许的粗糙表面时，上面的物体不能再自由地滑动了，因为它们之间的摩擦力变得更大了。
用公式表示，滑动摩擦力（Ff）等于摩擦系数（μ）和受力垂直于接触面的力（Fn）之间的乘积，即Ff = μFn。
其中摩擦系数是一个常数，它取决于物体间相互作用的表面、温度、湿度等，可以通过实验测量得到。
二、滚动摩擦滚动摩擦是指物体相对运动时，接触面不是滑动而是滚动的一种阻力。
把一个球放在一个地面上，并用力推它，我们可以感受到球在滚动时和地面之间产生的摩擦力。
滚动摩擦的大小取决于接触面的形状和物体之间的摩擦系数。
相对于滑动摩擦，滚动摩擦要小得多，因为当一个物体滚动时，它们之间的接触面积减小了。
这样，就使得每个接触点的压力增大，可以创造更少的摩擦力。
由于滚动摩擦力较小，因此滚动对于人和车辆的移动来说是更加稳定和节约能源的。
三、摩擦力的应用摩擦力在生活中有广泛的应用。
例如在垃圾车的集装箱设计中，工程师通常会涂上一层PTFE（聚四氟乙烯，也称作特氟龙材料，一种低摩擦材料），这样可以避免垃圾粘在集装箱内，降低推出垃圾的难度和能耗。
另外，为了减少车轮和道路间的摩擦，汽车轮胎的表面通常被设计得非常光滑，有时甚至是采用非常柔软的橡胶材料制成，以便得到更低水平的滚动摩擦力，从而提高燃油效率。
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车轮滚动摩擦力和滑动摩擦力的比较
估计 轮子滚动前进的摩擦力（正常行驶） 轮子滚动前进的摩擦力（正常行驶） 轮子滑动前进的摩擦力（刹车时） 轮子滑动前进的摩擦力（刹车时） 滑动摩擦力是滚动摩擦力的几倍
实际测量
组号 1 2 3 4 5 6 7 8 结论
轮子滑动前进的摩擦力 滑动 轮子滑动前进的摩擦力 单位“ ） （单位“N”）
同学们再见！ 同学们再见！
滚动 加上6个钩码 个钩码） （加上 个钩码） 滑动 （加上6个钩码） 个钩码） 加上 个钩码
注意：测量之前， 注意：测量之前，先用手估计一下滑动和滚动时的摩擦力 大小，再水平地拉测力计，读准读数。实验完成后， 大小，再水平地拉测力计，读准读数。实验完成后，器材 放回原位，人坐端正，举手示意，汇报数据。 放回原位，人坐端正，举手示意，汇报数据。
一个物体在另一个物体表面运动， 一个物体在另一个物体表面运动， 有两种运动方式
滑动
滚动
古代
现代
测量物体滑动和滚动的摩擦力大小
不改变的 条件
1.接触面的 接触面的 光滑程度 2.小车的重 小车的重 量 3.接触面的 接触面的 面积
要改变的条件 （ 车轮的转动方式）
摩擦力大小 （单位：N）
我们的 发现
轮子滚动前进的摩擦力 轮子滚动前进的摩擦力 滚动 单位“ ） （单位“N”）
滚动摩擦力非常小， 滚动摩擦力非常小，比滑动时的摩擦力要小得多
滚 珠 轴 承
作业
1.作业本 作业本P42 作业本 2.继续复习作业本上的练习， 继续复习作业本上的练习， 继续复习作业本上的练习 一对一”复习，每天至少5 “一对一”复习，每天至少 页