1、库仑干摩擦理论#

下图所示为在理论力学中，物块受摩擦的受力情况：

其中$F_{\max}$成为极限摩擦力（最大静摩擦力）。在实际情况下，物块底部的每一部分都受到摩擦力的作用，将支持力与摩擦力化简为一个力和一个力矩，再将力矩转化为力，将转化出的这个力向两个方向分解，即可得到上图结果，所以$F_N$与$F_{\max}$可以作用于一个点，并且不在物块的正上方，以保证力矩平衡。

2、摩擦角和自锁#

(1) 总反力和摩擦角#

定义总反力为上图所示的$F_R$：

$$F_R=F_N+F\quad\tan \varphi=\frac{F}{F_N}$$

定义摩擦角为总反力最大的时候的$\varphi$角：

$$F_{R\mathrm{m}}=F_N+F_{\max}\quad \tan\varphi_\mathrm{f}=\frac{F_{\max}}{F_N}$$

又已知：

$$\tan\varphi_\mathrm{f}=\frac{F_\mathrm{max}}{F_\mathrm{N}}=\frac{f_\mathrm{s}F_\mathrm{N}}{F_\mathrm{N}}=f_\mathrm{s}$$

由此得到重要结论，摩擦角的正切值等于静摩擦因数。当物体平衡时，$0\le\varphi\le\varphi_{\mathrm{f}}$，当物体静止在支撑面时，支撑面的总反力的偏角不大于摩擦角。

1、滚动摩阻的定义#

当一物体沿着另一物体的表面滚动或具有滚动的趋势时，除可能受到滑动摩擦力外，还受到一个阻力偶的作用。这个阻力偶称为滚动摩阻。

2、滚动摩阻的性质与产生原因#

由平衡条件得：

$G,F_N$组成阻止滚动的力偶，即滚阻力偶$M_r$。

3、滚动摩阻定律#

实验表明，滚动摩阻力偶矩具有极限值$M_\mathrm{r,max}$，力偶矩一旦超过$M_\mathrm{r,max}$，滚子就不能保持平衡。滚阻力偶矩的极限值(最大值)可表示为：

$\delta$称为滚阻系数，具有长度量纲。它与滚子以及支承面的材料、硬度等物理因素有关。