摩擦：静力学在机械设计中的应用

摩擦对相互滑动的表面运动所产生的阻力的物理原因，既可以通过假设表面粗糙度的相互咬合来解释（除非它们屈服、断裂或彼此越过顶峰，否则无法分离）；也可以通过假设接触的两个平面表面的分子靠得非常近，以至于它们产生了一种必须被克服才能产生运动的内聚力来解释；唯有实验才能使我们确定这些不同原因的真实性。——库仑，Théorie des Machines Simples (1779)。

在本章中，我们将考虑应用静力学原理来解决机械设计领域中的一些问题。

对机器各个构件所受力的分析是任何机器设计的第一步，我们将发现，正如我们上面所阐述的，静力学原理在这种受力分析中起着非常重要的作用。

在我们已经解决的许多问题中，我们曾说明接触表面之间的力与接触表面垂直，即反作用力是无摩擦的。现在我们希望更准确地研究这些反作用力的真实性质，并在我们的分析中纳入摩擦力的影响，而在所有的物理问题中，摩擦力在某种程度上都是必然存在的。

这些摩擦力有时会代表物理情境中不利的因素，因为它们会伴随着能量耗散。在其他时候，我们可能希望利用摩擦力，例如在制动器、离合器和某些类型的推进系统中。