1.3汽车运动构件的摩擦分析（课件）-高一《汽车机械基础》同步教学(人邮版)

汽车运动构件的摩擦分析 《汽车机械基础》 任务导入 1. 任务导入 汽车行驶的基本原理是将发动机发出的动力传递给驱动轮，使其与地面之间产生驱动力，实质上驱动力就是一种摩擦力；摩擦式离合器是汽车的一个重要部件，用来切断或传递发动机动力。摩擦力具有使汽车平稳起步、换挡平稳及防止传动系统过载等功用。v形带传动、汽车制动器、螺纹连接等都是利用摩擦力进行工作的。但是，摩擦也造成了机件磨损加快、发热、功率损耗等不利影响。 3 摩擦实例1 摩擦实例2 任务要求 2. 任务要求 了解摩擦的简单原理。 1 掌握滑动摩擦和滚动摩擦的有关概念。 2 掌握汽车车轮滚动摩擦的基本原理。 3 7 基础知识 3. 基本知识 滑动摩擦 01 滚动摩擦 02 9 摩擦与摩擦力 两个相互接触的物体存在相对运动的趋势或发生相对运动时，接触面之间由于并非绝对光滑，而在接触面的公切线上存在阻碍两物体相对运动的力，这种力称为摩擦力。 摩擦的分类： 滑动摩擦、滚动摩擦 静滑动摩擦 F P N 摩擦力F: 方向: 恒与物体相对滑动的趋势方向相反 大小:一般状态下由平衡方程确定,当物体处于将动未动的临界状态时,由静滑动摩擦定律计算. Fmax=Nf N:法相反力。 f :静滑动摩擦系数,为常数,由材料决定。 一、滑动摩擦 G 11 静摩擦力 Ff 当ＦP由零逐渐增加但不够大时，物体与水平面之间产生了摩擦力物体不会向右滑动即产生了： 静摩擦力——两个物体之间有相对滑动趋势时接触面之间产生的摩擦力用Ｆf表示。由平衡条件得： F N=G Ｆf=ＦP 如果ＦP继续增大，在某一范围内，物体仍保持静止状态，但摩擦力Ｆf随ＦP而增加。 静摩擦力的规律为：①静摩擦力产生的条件是有切向力ＦP存在，物体间有相对滑动趋势但仍静止；②静摩擦力的大小可根据平衡条件确定，其方向与滑动趋势方向相反。 最大静摩擦力ＦfＭax 最大静摩擦力——当ＦP增大到某一界限ＦPK时，物体处于将要滑动而尚未滑动的临界状态。此时，静摩擦力达到最大值即最大静摩擦力，用ＦfＭax表示。 实验表明:ＦfＭax与ＦN成正比，方向仍与相对滑动趋势相反，可表示为： ＦfＭax=ｆsＦN ｆs称为静摩擦因数，是大小与两接触物体的材料性质及表面状况有关的比例系数。 静摩擦力的范围是：0≤Ｆf≤ＦfＭax 当拉力ＦP稍大于ＦPK后，物体开始滑动 动摩擦力——两相对滑动的物体接触面间产生阻碍物体滑动的力，用Ｆf′表示。 实验表明，动摩擦力大小与两接触面间的正压力ＦN成正比，表示为： Ｆf′=ＦN f ｆ称为动摩擦因数，是与两接触物体材料性质、表面状况以及相对滑动速度有关的比例系数。一般同一种材料的：ｆ＜ｆs 动滑动摩擦 二、滚动摩擦 滚动摩擦——一物体沿另一物体的表面作相对滚动或有相对滚动趋势时，接触表面产生的摩擦。滚动比滑动阻力小。 滚动摩擦的规律 在车轮上轮心处加一水平力Ｆp 时，支承面产生一摩擦阻力Ｆf， 阻止车轮的滑动。由于ＦP和Ｆf 构成一对力偶，使车轮向前滚动。 可见，摩擦阻力Ｆf除阻止车轮滑 动外，还有促使车轮滚动的作用。 G O B FN FP G O FP Ff FN G O B FN FP Ff Ff G O B FN FP G O B FN G O B FN FP m Ff 滚动摩擦的规律 滚动摩擦的规律 将ＦN平移到B点，产生的附加力偶为滚动摩擦力偶矩： Ｍ=ＦNδ 当车轮平衡时，有：∑Ｍ=0 Ｍ=ＦNδ=ＦPr Ｍ随Ｆp大小而变化，当Ｆp增大到使车轮处于将滚面未滚的临界状态时，Ｍ也达到了最大值： Ｍmax=δＦN δ称为滚动摩擦系数，与接触材料性质有关。 车轮滚动须克服摩擦阻力偶Ｍmax即Ｆpr＞δmＦN， 作用于车轮上的水平力应满足以下条件： Ｆp＞ R M 滚动摩擦 G F A N P A P-F=0 N-G=0 -PR = 0 G P G P N M F 18 G P F N δ Mmax = N δ δ 称为滚动摩阻系数,它具有长度的量纲,也是一常数,与材料有关. Mmax称为滚动摩擦阻力偶矩,简称滚阻力偶 当主动力P不足够大时,圆轮仍处于静止,当P逐渐增达到一定值时,轮子将处于将动未动的临界状态,此时, 力偶矩达到最大值Mmax且有: 由于滚动摩阻系数δ很小,因此,滚动摩阻通常忽略不计. 19 任务实施 4. 所需器材 离合器总成拆装架、世达组合工具、T形套筒扳手、手锤、离合器拆装专用工具等 任务实施 21 （1）拆下变速器，均匀逐步地旋松螺栓，取下（离