谈摩擦在机械中的利与弊-精品文档资料

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摩擦利弊 图说增减

摩擦利弊 图说增减

二、减小有害摩擦
②水翼船虽然与气垫的原理有所不同,但当高速行驶时, 利用水翼来提高船身位置,减小船体与水的接触面,同样可 以达到减小水的摩擦力的目的。
③磁悬浮列车在运行过程中,车体与轨道处于一种“若即 若离”的状态,磁悬浮间隙约1厘米,因而有“零高度飞行 器”的美誉。它与普通轮轨列车相比,具有低噪音、低能耗、 无污染、安全舒适和高速高效的特点,被认为是一种具有广 阔前景的新型交通工具。磁悬浮列车启动后39秒即达到最大 速度,目前的最高时速是552公里。
1、减少压力:
推木箱推不动,可卸下一些物体,减小压力,就能推动了。
二、减小有害摩擦
2、接触面变得光滑
火箭头部造得很光滑是减小火箭与空气的摩擦。 不过这两种方法,由于条件,技术水平的限制,有时是行不
通的。如在旱冰场上溜冰,要求旱冰鞋与地面的摩擦越小越好, 但就不能采用减小压力的方法;机器转轴间摩擦太大,就不能采 用将轴与轴间接触面刨光的方法减小摩擦。所以生产实际中,通 常用滚动代替滑动、加润滑剂两种方法。
一增大有益摩擦?一部机器工作时有些部件要转动有些部件不转动这时就会产生摩擦力这种摩擦力不但使机器发热白白消耗了劳动力而且使机器磨损性能下降这些情况下摩擦是有害的给我们的生活带来不便应尽量减少这类摩擦
摩擦利弊 图说增减
摩擦与我们生活的世界息息相关,摩擦无处不在。事物 是一分为二的,和其他许多物理现象一样,摩擦也毫不例外 的具有两面性,即摩擦有利也有弊。
3、用滚动代替滑动
万吨巨轮在船厂建成下水时,在船下铺上柱状圆木,用滚动 代替滑动来减小摩擦,能使这海上巨无霸顺利的下水。
二、减小有害摩擦
4.使两个互相接触的物体的摩擦面彼此分开
(1)在机器上转动的部分添加润滑油 因为它能在摩擦面形成一层油膜,使摩擦面不接触,

初一科学最新-2.6摩擦的利和弊 精品

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二、增大或减小摩擦的方法
增大摩擦的方法: 1. 增大压力 2. 增大接触面的粗糙程度
减小摩擦的方法: 1. 减小压力 2. 减小接触面的粗糙程度 3. 用滚动代替滑动 4. 在接触面上加润滑油 5. 在接触面间形成层气垫
三、运用摩擦力
增大摩擦的例子
运用摩擦力
减小摩擦的例子:
船体与水面(或滩涂)间有一层高压空 气作为气垫,使船体与水面脱离接触, 从而大大减小行驶中由于与水面接触而 产生的阻力。
气垫
讨论:
观察自行车,你认为它在工作时,哪些 地方的摩擦是有益摩擦?哪些是有害的?
小结:
产生于两物体接触面处;在固、液、 气等之间均可能产生
摩 擦 力
减少摩擦 的方法
用滚动代替滑动 减少接触面的粗糙程度 减少接触面间的压力 接触面彼此分离
增大摩擦 的方法
增大压力
使接触面变得粗糙
同学们穿的鞋子的鞋底是粗糙 的还是光滑的?
自行车的链条生锈后骑起来的 感觉有何不同?为什么?
第6节 摩擦的利和弊
推动木块运动
手掌在桌面上拖动
一、摩ห้องสมุดไป่ตู้力
两个相互接触的物体,当它们 做相对运动时在接触面上会产 生一种阻碍相对运动的力。这 种力力叫摩擦力。
实验 1、2 表明:
1.两个物体发生相对运动时会 产生摩擦力。
提出问题 影响摩擦力的大小的因素有哪些?
结论:摩擦力的大小与物体 表面的压力大小有关,与接 触面的粗糙程度有关
请你列举一些 日常生活中利 用摩擦的例子?
感受摩擦力
实验:将甲、乙两书的 书页依次交叠后(多几 次交叠),尽力拉两书 背,能不能将两书分 开? 思考:为什么甲书不能在乙书中拉出?

机械中的摩擦及机械效率

机械中的摩擦及机械效率
1.摩擦: 机械工作时,两运动副元素间既有相对运动又有相 互作用,故必存在 摩擦。 1)摩擦的不利方面: ①消耗能量,降低效率。 ②产生热量,温度↑→零件热胀.油润滑作用↓→妨碍机械 正常工作. ③使运动副元素磨损. 2)摩擦的有利方面: 如带传动、螺栓联接等都是靠摩擦正常工作的。
2.研究摩擦的目的: 在设计机械时,尽量发挥摩擦的有利方面,克服或减小摩擦 不利方面
§5—2移动副中的摩擦
一. 平面摩擦: ①滑块2与平面1组成移动副
N12 φ R12
②滑块2受外力F作用,F可分解
成垂直于平面1的分力Fy和水 平分力Fx,∠(F,Fy)=λ
v21 2
1.移动副中的总反力R12:
Fx 1
F12
1)法向反力N12:
平面1对滑块2的法向反力N12与
λ
Fy互为反作用力: N12 = -Fy F
锁。
二.楔形面摩擦
楔块2与V形槽1组成移动副 楔角2θ,V形槽二侧面对2的 法向反力各为N12/2 按垂直方向的力平衡条件有:
θ
N12 2
2 1
θ
N12 2
Fy 图5-2
2
N12 2
sin
θ
Fy
N12
1 sin θ
Fy
∴ 1对2的摩擦力F12为:
F12
fN12
f sin
θ
Fy
fv Fy
1.当量摩擦系数fv: 2.当量摩擦角ψv: 3.讨论:
§5—5机械效率和自锁条件
机械工作时,总受到驱动力、工作阻力、有害阻力的作用。
输入功Wd ,输入功率Pd : 驱动力所作的功或功率。
输出功Wr ,输出功率Pr : 工作阻力所作的功或功率。

摩擦利弊图说增减

摩擦利弊图说增减

摩擦利弊图说增减pptxx年xx月xx日contents •摩擦的利弊•摩擦力的分类•摩擦力的计算•摩擦力与能量的转换•摩擦力的应用•总结与展望目录01摩擦的利弊1摩擦的积极作用23在各种机器和设备的运转过程中,摩擦力可以防止部件之间的滑动,从而保证设备的正常运转。

摩擦力防止物体滑动摩擦力会产生热量,因此在一些工业和工程应用中,可以利用摩擦力来产生热量,以满足某些工艺需求。

摩擦力产生热量在机械系统中,可以利用摩擦力来传递扭矩,从而实现对物体的驱动或控制。

摩擦力可传递扭矩摩擦力会导致物体的表面磨损,从而缩短物体的使用寿命。

摩擦造成磨损在摩擦过程中,会产生热量,这可能会导致物体的温度升高,影响其性能和安全性。

摩擦造成热量损失摩擦过程中产生的碎屑和颗粒物可能会污染环境,对人类和环境造成危害。

摩擦造成环境污染摩擦的负面影响03动摩擦力介于静摩擦力和滑动摩擦力之间动摩擦力是在物体相对运动时产生的,它的值介于静摩擦力和滑动摩擦力之间。

摩擦力与运动的关系01摩擦力与运动方向相反在相对运动的物体之间,摩擦力总是与物体的运动方向相反,从而阻碍物体的运动。

02静摩擦力与运动状态无关静摩擦力是在物体相对静止时产生的,它与物体的运动状态无关,只与施加在物体上的外力有关。

02摩擦力的分类定义静摩擦力是指两个相互接触的物体,当它们之间没有相对运动时,在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力。

静摩擦力特点静摩擦力的大小取决于使物体产生相对运动趋势的力的大小,最大静摩擦力一般略大于滑动摩擦力。

实例手握一个酒瓶,当手握紧酒瓶时,酒瓶不会从手中滑落,这是因为手对酒瓶施加了静摩擦力。

动摩擦力是指两个相互接触的物体,当它们之间有相对运动时,在接触面上产生的阻碍相对运动的力。

动摩擦力定义动摩擦力的大小与正压力成正比,与接触面积无关。

特点当我们在地面上推一个箱子时,会感受到箱子对地面的动摩擦力,这是因为箱子与地面之间存在相对运动。

实例摩擦力与接触面积的关系定义01摩擦力与接触面积的关系是指摩擦力的大小与接触面积的大小无关。

摩擦与润滑整理资料

摩擦与润滑整理资料

Chap 11.外摩擦:发生在工件和工具接触面之间,阻碍金属流动的摩擦,称外摩擦,是影响材料变形的重要因素之一。

2.研究摩擦的意义:全世界工业能源的1/3被摩擦损耗掉,失效零件的80%是由于磨损造成的。

因此,发展摩擦学可以有效的节约能源。

Chap21.金属塑性成形过程中摩擦的特点和作用如何?特点:(1)在高压下产生的摩擦;(2)较高温度下的摩擦;(3)伴随着塑性变形而产生的摩擦;(4)摩擦副(金属与工具)的性质相差大。

作用:(1)不利的方面:(a)改变物体应力状态,使变形力和能耗增加;(b)引起工件变形与应力分布不均匀;(c)恶化工件表面质量,加速模具磨损,降低工具寿命,而且降低制品的表面质与尺寸精度;(2)利用:(a)增大摩擦改善咬入条件,强化轧制过程;(b)增大冲头与板片间的摩擦,强化工艺,减少起皱和撕裂等造成的废品。

2.金属塑性成形过程中摩擦的类型及各自的特征是什么?(1)干摩擦:完全没有润滑,金属与工具之间直接接触。

(2)流体摩擦:较厚的润滑层将金属与工具隔开,摩擦发生在流体内部的分子之间,与接触表面的状态无关,与流体的粘度,速度梯度等。

(3)边界摩擦:介于干摩擦和流体摩擦的一种摩擦类型。

(4)混合摩擦:摩擦表面上既存在干摩擦状态,也存在边界摩擦状态和流体润滑状态的一种摩擦类型。

Chap31.金属表层的结构组成如何?金属材料的表面层结构注意:加工硬化层也叫冷硬层和贝氏体层;氧化层又称污染层。

2.何谓表面粗糙度及表示方法有哪些?加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性,称为表面粗糙度。

表征材料表面微观几何形状特征,表面微凸体的高度与分布。

表示方法有:(1)轮廓算术平均偏差Ra 该方法能够充分反映表面微观几何特征但对于测量过于粗糙或光滑的表面不适用。

(2)微观不平度十点高度Rz 该方法测量简便,但只反映峰高,不反映峰的几何特征,受测量者主观影响较大,无周期性的宏观误差。

(3)轮廓最大高度Ry 对控制深加工痕迹有重要意义,保证小零件的表面质量,不如Rz反映的几何特征准确。

机械原理机械中的摩擦机械效率及自锁讲课文档

机械原理机械中的摩擦机械效率及自锁讲课文档

2f
R
p2d
r
r
第28页,共47页。
二、转动副中摩擦力:
2.轴端摩擦:
(1)新轴端, p=常数,则: pG/(R2r2)
Mf
2f
Rp2d=2fp(R3
r
3
r3)
2 3
fG(R3 R2
r3) r2
(2)跑合轴端
跑合初期: p=常数,外圈V↑→磨损快 → p↓→磨损变慢
内圈V↓→磨损慢 → p↑→磨损变快
v
Fv
αG
l
M=Fd2/2=Gd2tan(α+ψ)/2
πd2
第15页,共47页。
一、移动副中摩擦力的确定:
②反行程(求放松力矩M’):
当螺母顺着G力等速向下运动时,相当于滑块沿斜面等速下滑,于 是可求得必须加在螺纹中径处的圆周力为:
F’=Gtan(α-ψ) 而放松力矩为: M’=F’d2/2=Gd2tan(α-ψ)/2 当α>φ,则M’为正值,螺纹自动松开,其方向与螺母运动方向
第23页,共47页。
二、转动副中摩擦力:
1.轴径摩擦:
例1:如图所示一四杆机构,曲柄1为主动件,在驱动力矩Md的作用下沿
ω1方向转动,试求转动副B、C中作用力方向线的位置.图中小圆为 摩擦圆,解题时不考虑构件自重及惯性力.
B
ωM1d1 A
解:1.确定FR12、FR32 的方向。
C
由构件1的运动方向可知构
Mf
Ff21rFN21 f r
G 1f
2
r
f
Gr
fv
G FR21 Mf
FN21 Ff21
第20页,共47页。
二、转动副中摩擦力:

机械中的摩擦

机械中的摩擦

机械中的摩擦机械中的摩擦机械在运转过程中,其运动副中的摩擦力是一种有害力,它不仅会造成动力的浪费,降低机械效率;而且会使运动副元素磨损,削弱零件的强度,降低运动精度和工作可靠性,缩短机械的寿命。

一、移动副中的摩擦是运动副摩擦的一种简单形式,广泛存在于机械运动中。

以下分三种情况进行介绍。

1、平面摩擦滑块1和平面2构成的移动副中,滑块在自重和驱动力的合力作用下克服摩擦力向右移动。

总反力:平面2对滑块1产生的法向反力和摩擦力的合力。

摩擦角:总反力与法向反力之间的夹角。

故滑块1所受的总反力与其对平面2的相对速度间的夹角总是钝角()。

2、斜面摩擦滑块1置于倾角为的斜面2上,为作用于滑块1上的铅垂载荷(包括自重)。

分析使滑块1沿斜面2等速运动时所需的水平力。

(1)滑块等速上升当滑块1在水平力作用下等速沿斜面上升时:此式中只有的大小和的大小未知,做力三角形:(2)滑块等速下滑当滑块1在水平力作用下沿斜面等速下滑时:由力三角形得:当时,,表明只有工作阻力变为驱动力时,滑块才能等速下滑。

如果把力为驱动力的行程称为正行程,把力为工作阻力的行程称为反行程,则当已经列出了正行程的力关系式后,反行程的力关系式可以直接利用正行程的关系式,把摩擦角前面的符号加以改变而得到。

3、槽面摩擦楔形滑块1放在夹角为的槽面2上,在水平驱动力的作用下,滑块沿槽面等速滑动。

根据楔形块1在铅垂方向受力平衡条件,由力三角形得:故令(当量摩擦系数)则当量摩擦角由于,即楔形滑块较平面滑块的摩擦力大。

因此常利用楔形来增大所需的摩擦力。

三角带传动、螺纹联接等即为其应用实例。

当量摩擦系数的意义:引入当量摩擦系数后,在分析运动副中的摩擦力时,不管运动副两元素的几何形状如何,均可视为沿单一平面接触来计算其摩擦力,只需按运动副元素几何形状的不同引入不同的当量摩擦系数即可。

*所求得的滑动摩擦力不同,其原因是法向反力不同,而不是摩擦系数不同。

二、螺旋副中的摩擦螺旋副为空间运动副,其接触面为螺旋面。

机械加工过程的摩擦表征与减少

机械加工过程的摩擦表征与减少

机械加工过程的摩擦表征与减少一、摩擦力及其对机械加工的影响在机械加工过程中,摩擦是不可避免的现象。

摩擦力是指当两个物体相对运动或试图相对运动时所产生的阻力。

摩擦力的大小与接触面积、材料特性、表面状况等因素密切相关。

摩擦力的存在会导致能量消耗、热量产生和部件表面磨损等不良影响,降低机械加工的效率和质量。

二、机械加工过程中的摩擦表征为了准确表征机械加工过程中的摩擦情况,人们引入了一系列摩擦表征参数。

常用的表征方法包括摩擦系数、摩擦功、摩擦率等。

摩擦系数是衡量两个物体相对运动时所产生的摩擦力大小的参数。

摩擦功是指在单位位移或单位时间内所做的摩擦功率,反映了能量的消耗情况。

摩擦率则是衡量摩擦在运动中的相对速度情况。

三、减少机械加工过程中的摩擦为了减少机械加工过程中的摩擦,提高加工效率和质量,人们采取了多种方法。

1.选择合适的润滑剂润滑剂能够在接触表面之间形成一层保护膜,减少直接接触,从而降低摩擦力。

常见的润滑剂有油脂、液体润滑剂和固体润滑剂等。

在选择润滑剂时,要考虑接触表面材料的性质和工作环境的要求,确保润滑剂能够适应工作条件。

2.提高表面质量表面质量是影响摩擦力大小的重要因素之一。

通过采取精密加工和研磨等技术手段,可以改善表面质量,减少表面粗糙度,降低摩擦力。

3.采用涂层技术涂层技术是一种常见的减少摩擦的方法。

通过在接触表面上涂覆一层具有低摩擦系数的材料,可以有效降低摩擦力。

常用的涂层材料有金属陶瓷复合涂层、金属半导体材料以及减摩涂层等。

4.优化机械加工参数合理选择加工速度、进给量和切削深度等参数,可以减少机械加工过程中的摩擦力。

过高的加工速度和切削深度容易导致过大的摩擦力,同时加工过程中的进给量也需要适当控制。

5.改善接触材料合理选择接触材料,例如使用耐磨材料或具有低摩擦系数的材料,可以减少机械加工过程中的摩擦力。

同时,可以通过表面处理提高接触材料的性能,达到减少摩擦的效果。

6.采用先进的液压或气动技术先进的液压和气动技术可以提供稳定的力和速度控制,减少机械加工过程中的振动和冲击,从而降低摩擦力。

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谈摩擦在机械中的利与弊
一、摩擦在机械中的有利方面
(一)摩擦力可以用来传递动力或转矩。

当两构件直接接触,就存在正压力,相互间有相对运动或相对运动趋势,它们之间就会产生摩擦力。

当其中一个构件运动时,只要摩擦力足够大,就会带动另一个构件一起运动。

在其他条件相同的情况下,槽面摩擦大于平面摩擦.所以,在一些需要利用摩擦力来工作的地方,可将平面接触改为槽面接触,以增大摩擦力。

三角带传动和三角螺纹连接,就是其应用实例。

如输送带上的物品,就是利用它们与带之间的摩擦力跟带一起移动而到达要求的位置;摩擦轮传动就是利用两轮之间所产生的摩擦力来使得从动轮旋转的;手柄或旋钮上经常加工有滚花以增大摩擦力,手动机构时不会打滑而能直接将手上的力通过摩擦传给手柄或旋钮,使机构中的构件产生运动。

摩擦传动结构简单,传动平稳,无噪音,有时还可以无级调速。

所以压力机、输送装置上广泛使用摩擦传动。

(二)利用摩擦力的自锁作用可以牢靠地将若干构件连接在一起或在起重设备中起到安全保护作用。

有些机械,就其结构情况分析,只要加上足够大的驱动力,按理就应该能够沿着驱动力作用的方向运动起来,而实际上由于某种原因,即使把这个驱动力增到无穷大,却都无法使它运动,这种现象称为自锁。

该现象
被广泛地用于螺纹连接、销连接和楔键连接中。

只要螺纹升角或导程角小于其螺旋副材料当量摩擦角,机构就存在自锁现象,如在蜗杆传动中,蜗杆又称为模数螺纹。

当蜗杆的导程角小于蜗杆副材料的当量摩擦角时,机构就有自琐现象,以蜗轮为主动件时,无论在蜗轮上加多大的驱动力,因为摩擦力矩大于驱动力矩(或机械效率为0),所以都不能使机构发生运动。

该特点就用在起重设备中,绕绳子的轮子随蜗轮一起转动,重物停在任何高度都可以,因为这里蜗轮只能为从动件。

(三)摩擦可以用来自动点火。

摩擦帮助原始人学会了取火,从而使人第一次支配了自然力。

现在人门设计出自动点火装置,利用触点与电石接触瞬间摩擦所产生的火花,将可燃性物体点燃。

如打火机和煤气灶点火装置。

(四)利用摩擦力可以将两构件随时分离与接合。

如多片摩擦式离合器,在机器运转过程中,通过操纵机构可以使内、外两组摩擦片直接接触,利用它们之间所产生的较大摩擦力将主、从动轴连接在一起,使它们一起旋转而传递转矩和运动;通过操纵机构也可以使两组摩擦片分离,摩擦力几乎为0,两轴分开,从动轴停止运转。

使用该方式两轴接合平稳,冲击和振动小,过载时可打滑,能起保护作用。

(五)利用摩擦力可使高速旋转的构件减速或停止运转。

如制动器和交通运输机械上的刹车装置。

无论带状制动器、锥形制动器、还是蹄鼓制动器,都是利用摩擦力矩降低机器运动部件的
转速或使其停止回转。

(六)利用摩擦传动过载打滑的特点可以保护机器中的重要构件。

如摩擦轮传动当过载时,两构件接触部位会产生打滑现象,因而可防止薄弱环节的损坏,对重要构件起到安全保护作用。

利用摩擦原理工作的装置中都有这个特点,如摩擦式棘轮机构、摩擦式离合器及带传动(同步齿型带传动除外)。

(七)磨损是伴随摩擦而产生的必然结果,有些磨损在机械中确是有益的。

如磨削加工。

像研磨,人们利用它来提高零件的表面光洁度和使刀具的切削刃口变得锋利。

制动系统失灵或摩擦传动失效,都直接涉及到机器设备和生产者的安全;尤其是对各类运输工具(火车、飞机、汽车、船舰等)来说,显得更为重要,并且随着机器向高速、重载方向的发展,制动系统的可靠性与耐久性是首先要解决的问题。

制动器、摩擦式离合器和摩擦传动装置中的摩擦副,其工作原理是利用摩擦力,装置本身就是个能量转换器,即将转动的动能转化为热能和其它形式的能(振动、声能),要求耐久可靠,所以可选用摩阻材料,摩阻材料又称为制动摩擦材料或刹车材料,它是各种机器设备的制动器、摩擦式离合器和摩
擦传动装置中不可缺少的材料之一。

摩阻材料最主要的特点是能够吸收动能并转化为热能,进一步将热能传入空气中,材料本身无剧烈磨损也不破坏摩擦副,在反复使用过程中仍能保持一定的制动或传动效率。

如铁基粉末冶金摩阻材料使用于干摩擦条件下工作的摩擦片,耐热性
高,强度好,但对偶件表面易“粘着”,摩擦系数的稳定性差,耐磨性不如铜基粉末冶金摩阻材料,铜基摩阻材料主要用于轻载的干摩擦和油润滑介质的工作条件。

二、摩擦在机械中的有害方面
(一)摩擦会造成构件的磨损,进而影响工作精度和平稳性。

任何机器的运动都是依赖其组成构件的相对运动来实现,当机器运转时,其具有相对运动的表面间也必然有摩擦力产生。

由于长时间的相对运动,表层材料不断发生损耗,致使孔(槽)的尺寸变大,而轴的尺寸变小,接触部位的间隙变大,使得两构件相对运动的精度降低,运动的平稳性变差,所以减小磨损非常重要。

①影响磨损的因素:磨损是多因素在摩擦表面相互作用的过程。

在摩擦面上外界机械作用是确定磨损过程的重要因素,它包括摩擦类型、摩擦表面相对移动速度及摩擦时载荷的大小三个方面;材料及其加工方法对磨损的影响与材料本身的机械、物理及化学性能有关,也与这些性能在摩擦和磨损过程的变化有关;环境介质对金属的摩擦和磨损有很大的影响;温度改变摩擦副材料的性能,也改变摩擦表面污染膜的形态,同时温度还改变润滑剂的性能;一般来说,表面光洁度提高,则抗粘着磨损的能力也增大。

但过分提高摩擦副表面光洁度,因润滑剂不能储存于摩擦表面内,又会促进粘着。

②减小磨损的方法:一般可以采用润滑、选择耐磨性好的材料、使用减摩材料、对材料表面进行耐磨处理及合理地选择摩擦副配偶材料等方法来改善磨损状况。

不论构件间的相对运动是旋转还是移动,都可以使用润滑剂进行润滑来减小磨损,,像滑块机构、齿轮传动、滑动轴承与轴之间等等。

可以选择耐磨材料,要根据摩擦情况来进行,如机床导轨、活塞环、气缸套都选用耐磨铸铁,因为这些地方需要材料减摩性和耐磨性都很
好,往往采用铸铁比钢更有利。

(二)摩擦会造成能量消耗,使机械效率降低。

机器运转时为了克服摩擦力,必须消耗一部分动力,从而使机器的效率降低。

摩擦过程,实际就是能量消耗的过程。

如纺织机械中因摩擦而损失的功率占总功率的85% 。

据统计,目前世界上大约有1/2至1/3的能源消耗在各种不同形式的摩擦上。

如自锁蜗杆的蜗杆传动,机械效率为40%~45% ;而圆弧面蜗杆的蜗杆传动,机械效率为85%~95% ;普通螺旋传动,机械效率为30%~60% 这些传动机械效率之所以低,就是因为摩擦造成的能量消耗大。

(三)摩擦影响到机器设备的使用寿命和生产率。

机器往往由于运动副的磨损而使其早期报废或造成停工的损失。

世界各国消耗在维修和配件的费用是十分可观的,就我国机械工业来说,国家分配给机械行业的钢材有不少是用于配件生产,而这些配件中的大部分又用于维修,配件的寿命短和早期损坏,大多数是由于磨损的原因造成的。

据大量统计,有75%的机器零件是由于磨损而损坏的,因此磨损是引起机械零件失效的主要原因。

(四)摩擦影响到机构的正常工作。

对于凸论机构,当压力角越大,摩擦力就越大,可能会引起机构自锁而使从动件不能运(下转第187页上接第188页)动,机构无法正常工作。

为避免这种情况出现,设计时应选取合适的压力角,保证最大压力角不超过许用值,通常推荐推杆从动件盘形凸论机构推程的许用压力角[α]=25°~30°;摆杆从动件推程的许用压力角[α]
=35°~40°,回程时,通常受力较小,发生自锁可能性极小,故许用压力角可取得大一些。

推杆和摆杆均取[α′] =70°~80°。

(五)摩擦会使运动副元素发热膨胀,从而可能导致运动副咬紧和卡死,使机器运转不灵活。

由于摩擦发热,还会使机器润滑情况恶化,从而加速机器的磨损,甚至使机器毁坏。

两个运动构件表面之间所产生的摩擦能量损失,主要是以热的形式表现出来,实际接触处在很短的时间内就能产生相当高的温度,并且很快由表层向内层散播。

研究表明,摩擦热将引起:①摩擦表面相
互作用特性或摩擦状态发生质的变化,从液体摩擦转化为边界摩擦甚至干摩擦,或者相反。

②摩擦表面与周围介质的作用特点改变,即引起摩擦过程动力学特性变化。

如蜗杆传动,传动时,同时进入啮合的齿数较多,啮合区相对滑动速度很大,摩擦引起的热损失较大。

所以为了减少传动中的摩擦,除应具有良好的润滑和冷却条件外,还应合理选择蜗杆副的配偶材料。

蜗杆一般用优质结构钢或合金钢来制造,在选择蜗轮材料时,要选用减摩耐磨性好的,如可以选用青铜,但其价格高,要慎重考虑。

结论:摩擦传动在机械中使用广泛,可以用来传递动力或转
矩,机构简单,传动平稳,无噪音,有时可无级变速,具有安全保护作用。

也可以利用摩擦起连接作用,特点是稳定可靠;可以利用摩擦生火和起制动及离合作用。

但同时摩擦给机械工作带来诸多坏处。

由于磨损,机器的工作精度和平稳性降低,机器的寿命和效率降低。

所以我们应根据具体情况,来理解摩擦在机械中的作用,合理的利用摩擦原理来设计机构,尽可能减小其不利的影响。

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