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独乐乐不如众乐乐

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发表于 2013-9-6 19:21:51 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 逍遥处士 于 2013-9-6 22:04 编辑
  q& ^9 U( A. t
& ^$ l0 ~" {* {( F- }9 G, p" F近日琢磨滚动摩擦系数的时候,心有所感,心想独乐乐不如众乐乐,也给大伙儿出道题,如何?3 Q- ^% O8 V& g/ n/ d
如图,大轮直径φ100mm,小轮直径25mm,二者之间正压力100N,二者滚动摩擦系数为u,忽略中间轴承的阻力矩。
/ }$ R0 n9 }2 i, H" F* [两轮都是定轴转动。补充下,两轮是钢轮,但不是绝对刚体,否则就没得玩儿了。1 ?7 X, k4 d! d7 G) k
请问:
# x; Y3 j+ m. U* l5 T: L1、若在最上点用力,到两轮相对滚动时,该力需多大?
' u0 f: l" r2 [; p8 _& }% E8 Y2、若在最下点用力,到两轮相对滚动时,该力又需多大?
  R" w% e( V, l* k3 |) ~- H* V$ U7 |* F* {7 z( k
题目若不明,请评论,吾即更改。: Y& k1 [8 m2 p" W1 i9 ]

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发表于 2013-9-6 19:35:37 | 显示全部楼层
小轮是固定?* l( }- g; X+ O3 s5 @
如果中间轴承的阻力忽略,只要有力就可以滚动吧?

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我感觉你是对的,如果把力作用在上轮上面,对于下轮来说忽略轴承力的话,只要有力就可以转了  发表于 2016-9-24 11:06
我觉得我说的没错,在整体上来说它只要有力就可以运动。您说的滚动摩擦可以理解为内力,它是平衡的。整体上可以把两圆当做一个平衡的系统。所以您在哪个点施加力都是一样的。多大多小都可以,一样的。  发表于 2013-9-6 23:26
1、两轮都是定轴转动。2、似乎不然吧?  发表于 2013-9-6 19:44
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发表于 2013-9-6 19:38:34 | 显示全部楼层
明显不成比例嘛,大侠

点评

是的,已改好了 :D  发表于 2013-9-6 19:42
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发表于 2013-9-6 20:07:43 | 显示全部楼层
本帖最后由 trilemma 于 2013-9-6 20:13 编辑
9 ~- p6 c2 o0 f! F$ t% e/ D: {
f1*0.025=u*100
' _% a& H: P: a. I6 x
  v6 r: w$ }7 Kf1=4000u; N/ I# v, w4 `0 P& P( U  E
6 Z  c0 g. K$ Z. R8 }3 J$ D9 [% v
f2*0.05=u*100
, O2 l7 P3 O4 R0 S( R! M" y8 e* w; D7 F/ p& a6 c
f2=2000u
) o% M  F  j! ]+ y9 o+ O
5 A! n0 Y8 d9 m, [5 D2 K0 f0 Z7 [感觉哪里不对...假设两轮无相对滑动匀速转动,是否需要一恒扭矩来维持?
. o* b6 Z& v& D7 w" _; [% r! E
+ j* n% J# L- l0 A* w: f, n% q或者换一种说法,初始有j1ω1+j2ω2的动量,自由状态下是否最终停下来了* A6 H1 U& D6 O' h

点评

肯定需要扭矩来维持,如果不加力,就停止转动了。  发表于 2013-9-6 21:55
从静止慢慢加力,一直到能转动,测量此时加力的大小。  发表于 2013-9-6 21:51
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发表于 2013-9-6 21:19:59 | 显示全部楼层
两轮子中心固定且不计摩擦。 两轮见正压力100,可看成两个质量相同的轮子都在平面上滚动,两个F 是一样的 100u

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请看10楼是否有错误。  发表于 2013-9-7 08:22
答对一半 ,哪一半呢 逍遥大侠给指正下  发表于 2013-9-7 08:07
感觉您答对了一半^_^  发表于 2013-9-6 21:53
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发表于 2013-9-6 21:36:23 | 显示全部楼层
上4u,下u ?

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我的分析结果竟然是一样大,挺奇怪的。  发表于 2013-9-6 22:42
我的分析见后,若有谬误,请指正。  发表于 2013-9-6 22:42
100u=25*2F上。100u=50*2F下  发表于 2013-9-6 22:23
修正下,2u , 0.5u. 力的作用位置不同。忘记这个了  发表于 2013-9-6 22:22
来过程,兄弟!  发表于 2013-9-6 21:57
no...  发表于 2013-9-6 21:56
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 楼主| 发表于 2013-9-6 21:57:55 | 显示全部楼层
本帖最后由 逍遥处士 于 2013-9-6 22:13 编辑
8 V' u1 M$ X' G; ^/ w  I4 q% b- e
( y( X' f. I% H4 X5 K唉,都去非诚勿扰了……
4 q  T( b' l9 y8 Q0 P, A3 r结果吾已经推出来了,用的是鄙人一直以来用的“多边形比拟法”。4 c9 @$ [! c( n% t4 E
想看看大伙儿的方法。
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发表于 2013-9-6 22:02:43 | 显示全部楼层
如果两者皆为刚体,轴承摩擦不计,只要是转动的,那就不需要力来维持啊,牛顿定律-力的作用是改变运动状态,维持不需要

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他们接触点线速度相同,有摩擦系数但没有相对运动趋势啊!产生摩擦力有两个条件  发表于 2013-9-6 23:46
有滚动摩擦系数。需要力来维持。  发表于 2013-9-6 22:04
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发表于 2013-9-6 22:10:59 来自手机 | 显示全部楼层
不懂呀!来自: Android客户端
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 楼主| 发表于 2013-9-6 22:46:22 | 显示全部楼层
zerowing 发表于 2013-9-6 21:36
2 p9 E4 N4 h+ c4 h* C上4u,下u ?
/ |; C& C9 u8 o6 v9 c" R
“滚动摩擦系数的多边形比拟”" K2 r6 B! u3 q# ~+ B
) p; H' h1 u5 S! P
3 o6 W- J4 V- u& j: s

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余琢磨这玩意儿老久了~~~  发表于 2013-9-7 08:25
恩,继续无视吧,值一样大。  发表于 2013-9-6 23:26
F上=5u, F下=1.25u。  发表于 2013-9-6 23:24
查了下手册,无视我的观点好了。逍兄计算的前半部分没错。摩擦阻力矩=N*uk*(1+R1/R2),所以F上=N*uk*(1/R1+1/R2). F下=N*uk*(1/R2+R1/R2^2); F上/F下=R2/R1。符合扭转传输规则。  发表于 2013-9-6 23:19
如果使用力平移,比如你途中的位置,则应在平移后补充一个反扭矩,即N*u,逆时针。平衡掉平移产生的假想扭矩。所以,计算中,也没有N*L/2这一项。  发表于 2013-9-6 22:58
逍兄,你这个计算里面对支点的选择貌似有问题。N应该在正压平面正中才对。所以,如果是相对圆心计算,则N不产生扭矩。相对压平点计算,Ff不产生扭矩,也就是二者只得其一。  发表于 2013-9-6 22:52
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