Giáo trình Nguyên lý máy Chương 9

Chơng9: ma sát
1. Đại c ơng
1.1.Hiệntợng
-
Hai bề mặt ép vào với nhau, có xu h ớng hoặc chuyển động t ơng
đối với nhau ma sát cản trở lại chuyển động t ơng đối.
-
Ma sát là lực cản có hại vì công của lực ma sát phần lớn biến
thành nhiệt, giảm công suất máy.
-
Nhiều cơ cấu nguyên lý làm việc dựa trên ma sát.
1.2.Phânloại
-
Theo tính chất tiếp xúc khô, ớt, nửa khô, nửa ớt.
-
Theo tính chất chuyển động t ơng đối ma sát tr ợt, lăn.
-
Trạng thái ma sát tĩnh, động.
2. Ma sát tr ợt khô
2.1.Lựcmasátvàhệsốmasát

Hai bề mặt A và B đ ợc ép vào nhau nhờ trọng l ợng.

Nếu thành phần lực song song với mặt tiếp xúc chung P:

-
P=0;
-
T¨ngdÇntõ0nhngAvÉnchachuyÓn®éngsovíiB;
-

TiÕptôct¨ngP®ÓAchímtrît;
-
TiÕptôct¨ngP,AchuyÓn®éngnhanhdÇn.
Q
N
A
B Q
N
A
B
P
F
S
R
RR’
Q
N
A
B
P
F
S S’
F’
ϕ
Q
N
A
B
P
F

S S’
F’
ϕ
P’ P’’
S’’
RR’


GócmasátHệsốmasát
-
ởtrạngtháichớmtrợtgócgiữaáplựcpháptuyếnvàphản
lựctoànphầngọilàgócmasátvà:
-
Khivậtchuyểnđộng:
2.2.ĐịnhluậtCulông

Lựcmasáttĩnhcựcđạivàlựcmasátđộngtỷlệvớiáplực
pháptuyến; F
max
=f
t
.N F
đ
=f
đ
N

Hệsốmasátphụthuộc
-
Cặpvậtliệuởchỗtiếpxúc

-
Trạngtháibềmặttiếpxúc

Hệsốmasátkhôngphụthuộcvàoáplựcpháptuyếnvà
diệntíchtiếpxúcdanhnghĩagiữahaibềmặt.

Nóichung:f
t
>f
d
2.3.Nguyênnhâncủamasáttrợtkhô
-
Cơhọc:Dotơngtáccơhọcởđỉnhcáctiếpxúcnhấpnhô
-
Vậtlý:Dotrờnglựchútphântửởchỗtiếpxúcgâyra.
2.4.Hiệntợngtựhm
max
' F
N
F
N
tgf
tt
===

max
' F
N
F
N

tgf
dd
===


-Làhiệntợngmàlựcchủđộngtăngđếnvôcùngnhng
chuyểnđộngtơngđốivẫnkhôngxảyra;
-
Trênmặtphẳnghiệntợngtựhmsẽlà:
t
90
2.5.Masáttrênmặtphẳngnghiêng
2.5.1.Trờnghợpvậtđilên
-Lựctácdụng:
-
Plàlựcchủđộng
-
Đểvậtđilên:PQ.tg(+)
-
Tựhm:(+)90
-
Cảvàlớndễxảyratựhm
2.5.2.Trờnghợpvậtđixuống
-Lựctácdụng:
-
Qlàlựcchủđộng
-
Đểvậtđixuống:
-
Tựhm:(-)0

nhỏ,lớndễxảyratựhm
RSFNPQ




,,,,
RSFNPQ




,,,,
( )



tg
P
Q
R
N
F
P
Q
S

+
R
N
F
P
Q
S


-
-

3. Ma sát trong khớp tịnh tiến
-
Khớp tịnh tiến thể có tiết diện khác nhau, vuông, tam giác và tròn.
3.1.Masáttrongkhớptịnhtiếntamgiác đặtngang
- áp lực: N = (N
1
+ N
2
)cos
-
Lực ma sát:
-
Góc ma sát thay thế :
-
Điều kiện chuyển động: P Qtg
3.2.Masáttrongkhớptịnhtiếntamgiácđặtnghiêng
- T ơng tự nh tr ờng hợp vật đi lên và xuống trên mặt phẳng nghiêng
nh ng thay góc ma sát bằng góc ma sát .

21
NNN

+=
fNNFFFFFF )(
212121
+=+=+=

'
cos
' f
f
N
F
tg ===



-
Đilên:PQ.tg(+) -Tựhm:(+)90
-
Đixuống: -Tựhm:(-)0
3.3.Masáttrongkhớprenvít
3.3.1.Kháiniệmvềkhớprenvít.
3.3.2.Phânloại:renthang,rentamgiác,renvuông.
3.3.4.TínhlựctrênrenvítXétđiềukiệncânbằng
-
Vếttiếpxúc(ab)và(bc)chỉởmộtphíavàđilêntheogóc
nghiêngdớitácdụngcủaM.
-MsẽtơngđơngvớitácdụngcủahailựcPđặttạiđờngkính

trungbìnhdcủaren:

Điềukiệnvặnchặt
-
KhinàyPlàlựcchủđộngtơngđơngvớisựđilêncủavật
trênrnhtamgiácđặtnghiêng:

Điềukiệntháolỏng
-KhinàyQlàlựcchủđộngtơngđơngvớisựđixuốngcủavật
trênrnhtamgiácđặtnghiêng:
2/d
M
P =
( )
'



tg
P
Q
( )
'
2

+ Qtg
d
M
( )
'

2

Qtg
d
M

Mas¸t


Hiệntợngtựhm
-
Tơngtựnhtrờnghợptựhmđilênvàđixuốngcủavậttrên
mặtphẳngnghiêng.
-
Đilên:PQ.tg(+) -Tựhm:(+)90
-
Đixuống: -Tựhm:(-)0

Nhậnxét
-
Vớirentruyềnđộng(+)nênnhỏđểtránhtựhm.
-
Vớirenkẹpchặt(-)nênnhỏđểtránhtháolỏng.
4. Ma sát trong khớp quay
-
Khảosátkhớpquaycótiếpxúctrựctiếpgiữangõngtrụcvà
lótổ.Masátởđâylàmasáttrợt.
4.1.Lựctrongkhớpquay
4.1.1.áplựcN
dN=p()ds=lrp()d

N=
( )


dlrpdN cos
1

=

4.1.2.Lùcmas¸tF
F=fN=
4.1.3.Ph¶nlùcR
( )
∫
β
ααα
dpflr cos

4.2.M«menmas¸tvµvßngmas¸t
4.2.1.M«menmas¸t
4.2.2.Vßngmas¸t
4.2.3.TrênghîpcôthÓ
4.2.3.1.æ®ìhë

5. Ma s¸t trong æ chÆn
5.1.Trênghîp¸psuÊtph©nbè®Òu 
5.2.Trênghîp¸psuÊt
ph©nbètheoquyluËt
Hypebol

6. Ma s¸t trªn d©y ®ai
6.1.Kh¸iniÖm
6.2.C«ngthøc¬le
6.3.TÝnhm«menmas¸t

7. Ma s¸t l¨n
7.1.Kh¸iniÖm
7.2.Nguyªnnh©n


7.3.§iÒukiÖnl¨n