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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 . F9 u3 h9 U: s" W& A6 A; W0 K% r

7 a) ~- ]4 v% b: d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?2 ^; C9 E9 \( C7 f- |9 \6 {
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。7 ~3 R& K9 K  V/ o0 F3 v; S/ E/ N
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。
  {& |2 K& j# ]. Z* |7 Y5 L请问:$ B4 q) s! |" s! O9 w& {& d
1、若在最上点用力,到两轮相对滚动时,该力需多大?
6 H+ Y6 Z( R- V9 V3 [9 y8 ^2、若在最下点用力,到两轮相对滚动时,该力又需多大?; P- B! p! M$ [5 Q8 X3 W
& Z: y- @/ ?8 A' ?" Y! g
题目若不明,请评论,吾即更改。
2 R6 j! u+ a) ~9 @

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发表于 2013-9-6 19:35:37 | 显示全部楼层
小轮是固定?
3 V: m' O- r% Q: |如果中间轴承的阻力忽略,只要有力就可以滚动吧?

点评

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
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
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
! j- @) u3 C% u0 ^
4 g8 Q$ K8 s. H$ Y& m* sf1*0.025=u*100' L2 Q, z6 R9 H, v" n0 H
2 i; E) Q1 N5 ]& Z
f1=4000u
; M- S( ^' K* G1 n
1 `* v) j. b7 F7 p2 u5 Y! \f2*0.05=u*100$ ?5 A! _1 q* q# G: G
* ~6 }+ x* O4 @( \: z) D% t
f2=2000u
5 i$ N: @7 m1 a( q
, L: Q& y6 ]; ]0 `. X8 s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?
" L! ~' G: `. Z) p2 F& Z/ K6 X7 D% R2 B
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; `/ e$ C, I$ p5 _& f

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
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
发表于 2013-9-6 21:36:23 | 显示全部楼层
上4u,下u ?

点评

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
 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 l0 l6 h- G, P  o2 A
9 Z0 o+ N. n, W# d) w
唉,都去非诚勿扰了……
  |2 b" l6 \2 ]2 h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”。5 n, B  }& ~* N
想看看大伙儿的方法。
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

点评

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
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
 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
, Z( L5 Y& H4 Z8 ]上4u,下u ?

  U* D$ C3 \3 C% P0 C% _“滚动摩擦系数的多边形比拟”9 B) W( G6 K# A6 j5 }3 F" L# D
7 V: t$ w% U* q3 g8 Z

! F+ [/ q& l5 u* Z6 D8 k

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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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