∴μ=h/S。

有μ＝tanθ
二、自锁
我们都知道，由于静摩擦力不可能超过最大值，因此全约束力的作用线也不可能超出摩擦角以外，即全约束反力必在摩擦角之内。

由此可知：
（1）如果作用于物块的全部主动力的合力的作用线在摩擦角之内，则无论这个力怎样大，物块必保持静止。

称这种现象为自锁现象。

因为在这种情况下，主动力的合力与法线间的夹角，因此，主动力的合力的作用线必在摩擦角之内，而全约束力的作用线也在此摩擦角之内，主动力的合力和全约束力必能满足二力平衡条件，如图所示，所以物块必静止。

工程实际中常应用自锁原理设计一些机构或夹具，如千斤顶、压榨机、圆锥销等，使它们始终保持在平衡状态下工作。

x
的压力也同比例的增大。

前者引起物体有运动趋势，后者提供最大静摩擦的条件保障。

如图4紧靠在竖直墙壁上的物体，在适当大的外力作用下，可以保持静止。

当外力大到重力可以忽略，无论用斜向上的力，还是用斜向下的力，发生自锁的条件与水平面的情况是相同的。

如改用与竖直墙壁的夹角来表示，临界角α0可表达为 α0＝arctan 1
与水平面不同的，只是保证物体静止的最小力条件有所不同。

当用
斜向上的力维持物体平衡时，不一定满足自锁条件，而若用斜向下的力使物体平衡，一定首先满足自锁条件才可能发生。

而生产、生活中更多是发生在竖直方向的自锁现象。

一．自锁现象的应用
（1） 静摩擦因数的测定 如图所示。

把要测定的两种材料分别做成斜面和物块，把物块放在斜面上，并逐渐从零起增大斜面的倾角 θ ，直到物块刚开始下滑时为止。

记下斜面倾角 θ ，这时的 θ 角就是要测定的摩擦角 ,其正切就是要测定的摩擦因数。

理由如下：由于物块仅受重力和全约束力作用而平衡，所以重力与全约束力应等值、反向、共线，因此必沿铅直线，重力与斜面法线的夹角等于斜面倾角 θ 。

而当物块处于临界状态时，全约束力与法线间的夹角等于摩擦角 ，也即θ=φ。

所以摩擦因数为：μ=tan θ
(2) 尼龙自锁螺母：尼龙自锁螺母是一种新型高抗振防松紧固零件,
能应用于温度-50～100℃的各种机械、电器产品中。

目前,宇航、航空、坦克、矿山机械、汽车运输机械、农业机械、纺织机械、电器产品以及各类机械对尼龙自锁螺母的需求量剧增,这是因为它的抗振防松性能大大高于其他各种防松装置,而且振动寿命要高几倍甚至几十倍。

当前机械论坛设备的事故有80%以上是由于紧固件的松动而造成的,特别在矿山机械中尤为严重,而使用尼龙自锁螺母就可以杜绝由于紧固件松脱所造成的重大事故。

2
图4
(3) 劈：具有构成尖锐角度的两个平面形状的坚硬物体。

又称楔或尖劈。

属于斜面类简单机械。

两成尖锐角度的平面称为劈面，劈的尖端称为劈刃，宽端称为劈背。

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我国周口店北京猿人遗址处发现的两面石器是尖劈的原始形式，距今约有40～50万年，新石器时代的石斧、石矛，商周时代的青铜器和兵器等，都说明尖劈是人类最早发明并广泛使用的一种简单工具。

尖劈可以用来卡紧物件。

如果尖劈的锐角足够小，它可以嵌入木头缝或墙缝里，这是由于摩擦力的作用使尖劈静止在木头缝中或墙缝里，称为摩擦自锁，
像木器家具中常在横接处打入木楔就是应用尖劈摩擦自锁的原理。

(4) 自锁在千斤顶中的应用
螺旋千斤顶是靠力推动手柄1，使丝杆2的方牙螺纹沿地座3的螺纹槽慢慢旋转而顶起重物4.承载时丝杆的螺纹和底座的螺纹槽之间产生一定的正压力和摩擦力。

由于螺纹相当于将一斜面卷到一圆柱体上的情形，所以，把它展开后，丝杆与螺母间的摩擦可简化为一物体放在斜面上的摩擦问题。

此时，承载的丝杆相当于物体，底座螺母相当于斜面，斜面倾角就是螺纹的升角θ。

螺旋千斤顶在使用过程中，要求顶起重物后丝杆不会自动下降，而在任意位置都保持平衡。