楔形块受力分析

liu0239

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5 v0 r2 @- m% f3 T! ]5 Q, i8 J
如图，不考虑黄色与地面摩擦力，红色与右限位摩擦力，红色，黄色 之间摩擦力。已知垂直方向向红色施加3000N的力，横向向黄色施加1000N的力。问，当A多大角度时能保证黄色可继续将红色向上托起。
: Y4 \2 W' d# Y- A红色物体重量不考虑。

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自锁原理！

gaoyns

在黄色楔块斜面上的与斜面平行分力F1与红色楔块斜面上与斜面平行的分力F2相等时，达到平衡。当F1>F2时，黄色楔块就能沿斜面推进，将红色楔块向上托起。
/ R7 G, Q+ b2 _8 k4 ~5 T平行于黄色斜面的力F1=1000 sinA
平行于红色斜面的力F2=3000 cosA
当F1>F2时， 1000 sinA>3000 cosA       sinA/cosA>3     tanA>3
$ ^" h- A. |" u; n即 A>71.57°时，红色楔块可被托起。

liu0239

gaoyns 发表于 2013-8-2 10:25 static/image/common/back.gif
在黄色楔块斜面上的与斜面平行分力F1与红色楔块斜面上与斜面平行的分力F2相等时，达到平衡。当F1>F2时，黄色 ...

3 M9 p1 `/ O1 s换句话说，只要是这种楔形机构，A大于71.57°，侧向输出力会在垂直方向增大三倍？

gaoyns

liu0239 发表于 2013-8-2 11:54 static/image/common/back.gif
6 V5 y0 S( ^; |& C+ u% t1 i换句话说，只要是这种楔形机构，A大于71.57°，侧向输出力会在垂直方向增大三倍？

随着角A的增大，这个倍数也跟着增大，不止是3倍：
在tanA>5     A>78.69°  时，垂直输出力就增大到5倍。
+ m1 y' t( I% O( M3 v0 s0 X3 b" w  Y在tanA>10    A>84.3°  时，垂直输出力就增大到10倍。

WANGYIZHW

根据材料选择摩擦系数，查阅机械手册即可

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) i6 s. ?3 U; @4 l6 {- C3 h
8 R$ \' F' }* W% C; w摩擦系数一般不应该忽略，如果两零件(加上固定支座应该是3个零件)的材料分别是钢材，其摩擦系数是7度角，而该结构的当量摩擦系数应该是两倍的摩擦角，即14度。