Giáo trình Nguyên lý máy Chương 9

Đại c ơng 1.1.ưHiệnưtượngư - 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 c

Chươngư9: ư ma sátư

1 Đại c ơng

1.1.ưHiệnưtượngư

- 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.ưPhânưloại

- 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.ưLựcưmaưsátưvàưhệưsốưmaưsát

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;

- Tăng dần từ 0 nh ng A vẫn ch a chuyển động so với B;

- Tiếp tục tăng P để A chớm tr ợt;

- Tiếp tục tăng P, A chuyển động nhanh dần

Q

N

A

N

A

B

P F

S

R

R R’

Q

N

A

B

P F

F’



Q

N

A

B

P F

F’



P’ P’’

S’’ R

R’

Góc ma sát Hệ số ma sát– Hệ số ma sát

- ở trạng thái chớm tr ợt góc giữa áp lực pháp tuyến và phản lực toàn phần  gọi là góc ma sát và:

- Khi vật chuyển động:

2.2.ưĐịnhưluậtưCuưlông

Lực ma sát tĩnh cực đại và lực ma sát động tỷ lệ với áp lực pháp tuyến; Fmax = ft.N Fđ = fđN

 Hệ số ma sát phụ thuộc

- Cặp vật liệu ở chỗ tiếp xúc

- Trạng thái bề mặt tiếp xúc

 Hệ số ma sát không phụ thuộc vào áp lực pháp tuyến và diện tích tiếp xúc danh nghĩa giữa hai bề mặt

 Nói chung: ft > fd

2.3.ưNguyênưnhânưcủaưmaưsátưtrượtưkhô

- Cơ học: Do t ơng tác cơ học ở đỉnh các tiếp xúc nhấp nhô

- Vật lý: Do tr ờng lực hút phân tử ở chỗ tiếp xúc gây ra

max

N F

N tg

f t  t  

max

N F

N tg

f d  d  

- Là hiện t ợng mà lực chủ động tăng đến vô cùng nh ng chuyển

động t ơng đối vẫn không xảy ra;

- Trên mặt phẳng hiện t ợng tự hãmm sẽ là: t  90

2.5.ưMaưsátưtrênưmặtưphẳngưnghiêng

2.5.1.ưTrườngưhợpưvậtưđiưlên

- Lực tác dụng:

- P là lực chủ động

- Để vật đi lên: P  Q.tg(+)

- Tự hãmm: (+)  90

- Cả  và  lớn dễ xảy ra tự hãmm

2.5.2.ưTrườngưhợpưvậtưđiưxuống

- Lực tác dụng:

- Q là lực chủ động

- Để vật đi xuống:

- Tự hãmm: (-)  0

  nhỏ,  lớn dễ xảy ra tự hãmm

R S F

N P

Q, , ,   , 

R S F

N P

Q, , ,   , 

  



tg

P Q

R

N







+

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.ưMaưsátưtrongưkhớpưtịnhưtiếnưtamưgiác đặtưngang

- áp lực: N = (N1 + N2)cos

- Lực ma sát:

- Góc ma sát thay thế  :’:

- Điều kiện chuyển động: P  Qtg’:

- T ơng tự nh tr ờng hợp vật đi lên và xuống trên mặt phẳng nghiêng

nh ng thay góc ma sát ưbằng góc ma sát  ’:

2

N

f N N

F F

F F

F

F  1  2   1  2 ( 1  2)

' cos

N

F





- Đi lên: P  Q.tg(+ )’: - Tự hãmm: (+ ) ’:  90

- Đi xuống: - Tự hãmm: (- ) ’:  0

3.3.ưMaưsátưtrongưkhớpưrenưvít

3.3.1.ưKháiưniệmưvềưkhớpưrenưvít.

3.3.2.ưPhânưloại:ưrenưthang,ưrenưtamưgiác,ưrenưvuông.ư

3.3.4.ưTínhưlựcưtrênưrenưvítư ưXétưđiềuưkiệnưcânưbằng– Xét điều kiện cân bằng

- Vết tiếp xúc (ab) và (bc) chỉ ở một phía và đi lên theo góc

nghiêng  d ới tác dụng của M ư

- M sẽ t ơng đ ơng với tác dụng của hai lực P đặt tại đ ờng kính trung bình d của ren:

ưĐiềuưkiệnưvặnưchặtư

- Khi này P là lực chủ động t ơng đ ơng với sự đi lên của vật trên

rãmnh tam giác đặt nghiêng:

ưĐiềuưkiệnưtháoưlỏng

- Khi này Q là lực chủ động t ơng đ ơng với sự đi xuống của vật trên rãmnh tam giác đặt nghiêng:

2 /

d

M

P 

   '



tg

P Q

 '

d Qtg M

 '

d Qtg M

Ma s¸t

- T ơng tự nh tr ờng hợp tự hãmm đi lên và đi xuống của vật trên mặt

phẳng nghiêng ư

- Đi lên: P  Q.tg(+ )’: - Tự hãmm: (+ ) ’:  90

- Đi xuống: - Tự hãmm: (- ) ’:  0

ưNhậnưxétư

- Với ren truyền động (+ ) nên nhỏ để tránh tự hãmm.’:

- Với ren kẹp chặt (- ) nên nhỏ để tránh tháo lỏng ’:

4 Ma sát trong khớp quay

- Khảo sát khớp quay có tiếp xúc trực tiếp giữa ngõng trục và lót

ổ Ma sát ở đây là ma sát tr ợt

4.1.ưLựcưtrongưkhớpưquay

4.1.1.ưápưlựcưN

dN = p()ds = lr p()d

 

d lrp

dN1 cos

F = fN =

4.1.3.­Ph¶n­lùc­R

 









 d p

flr cos

4.2 Môưmenưmaưsátưvàưvòngưmaưsát 4.2.1.ưMôưmenưmaưsátư

4.2.2.ưVòngưmaưsátư

4.2.3.ưTrườngưhợpưcụưthểư

4.2.3.1.ưổưđỡưhở

5 Ma sát trong ổ chặn

5.1.ưTrườngưhợpưápưsuấtưphânưbốưđều

5.2.ưTrườngưhợpưápưsuấtư

phânưbốưtheoưquyưluậtư

Hypebol

6 Ma sát trên dây đai

6.1.ưKháiưniệm

6.2.ưCôngưthứcươưle

6.3.ưTínhưmôưmenưmaưsát

7 Ma s¸t l¨n

7.1.­Kh¸i­niÖm

7.2.­Nguyªn­nh©n

7.3.­§iÒu­kiÖn­l¨n