机器在运动过程中，它的各个构件都将受到力的作用，力又分为驱动力和阻抗力两类，驱动力是驱使机器发生运动的力，阻抗力是阻止机器发生运动的力，阻抗力又分为有意阻抗和有还阻抗两类，有意阻抗是指机器在完成生产任务时必须克服的生产阻力，克服了这种阻力就完成了生产任务，亦即完成了有意的工作，所谓有害阻抗，主要是运动副中的摩擦力，克服这种阻力所作的功是单纯的消耗，所以说这种阻力是有害的。评定机器性能好坏的一个重要指标，就是机器的驱动力所作的功的利用程度，也就是机器的机械效率。因此，我们要学会常见的运动副中的摩擦进行分析，机械效率的计算，分析自锁现象及发生自锁的条件，为计算各零件的强度打下基础
3.7.1运动副的摩擦
1.移动副中的摩擦力
平面移动副中的摩擦力
楔面移动副中的摩擦力
2.转动副中的摩擦力
3.7.2机构的受力分析
1．运动副中作用力的特点
（1）转动副 约束反力的大小与方向未知。当不计摩擦时，力作用线通过转动中心，当计摩擦时，约束反力逆相对转动方向与转动中心偏离一个摩擦圆半径的距 离。
（2）移动副 约束反力的大小与作用点未知。当不计摩擦时，力的方向垂直于相对移动方向，当计摩擦时，约束反力逆相对移动方向与转动中心偏转一个摩擦角。
（3）平面高副 约束反力的大小未知。当不计摩擦时，约束反力过接触点的公法线；当计及摩擦时，约束反力过接触点，并相对于公法线逆相对滑动方向偏转一个摩擦角。
2．计及摩擦力时的静力分析(不考虑惯性力)
构件力平衡的特点为：
（1）不含力偶的二力杆，两个力等值、共线、反向。
（2）含力偶的二力杆，两个力等值、反向、不共线，相距h＝M/F。
（3）不含力偶的三力杆，三个力汇交于一点。
（4）确定摩擦总反力FRik的方位时，首先粗略判断FRik的指向，然后确定相对角速度的转向，使FRik与摩擦圆相切，并对铰链中心所形成的力矩方向与的方向相反。
对于高速重型机械，在进行力分析时必须计及惯性力(不计摩擦力)，并将计算得到的惯性力加到相应的构件上，应用达朗贝尔原理进行动态静力分析。
例: 如图所示为按长度比例尺μi作出的曲柄滑块机构简图，滑块3上作用有已知驱动力F。设摩擦系数为f，则摩擦角为φ=arctanf。各铰链的销钉半径为r，当量系数为f0，则摩擦圆半径ρ=rf0。设各构件的重量和惯性力略去不计。试对该机构在图示位置进行力分析，并确定构件1上所能克服的阻力矩Mq。
解: 首先分析构件2。由于F是主动力，构件2是受压的二力杆，作用在杆上的两个力FR12和FR32应等值、共线、反向。考虑摩擦后，该二力不通过铰链中心，而是与摩擦圆相切。 滑块3在力F作用下向左移动，连杆与导路间的夹角β增大。由于杆2相对滑块3的转动ω21为顺时针，所以FR32对轴心产生的摩擦力矩应为逆时针，因而FR32应切于摩擦圆上方。当滑块3左移时，曲柄逆时针转动，曲柄与连杆间的夹角减小，连杆相对曲柄的转动 为顺时针，所以FR12对轴心产生的摩擦力矩应为逆时针，因此FR12应切于摩擦圆下方。由于FRl2与FR32共线，因此它们的作用线应是B点摩擦圆和C点摩擦圆的内公切线。这样，虽然严FRl2与FR32的大小未知。但方向已知。
接着取滑块3为单元体，其上作用力有F，FR23，FR43，F是已知力，FR23=-FR32，仅大小未知，且F，FR23，FR43三个力应汇交于一点。因此，可作力多边形，解得FR23和FR43的值。
根据作用力与反作用力的关系，FR21=-FR12=FR32=-FR23。下面分析构件1的受力情况；析构件1的受FR21、FR41、Mq的作用。用上述相同的方法可分析出FR41作用线的方位，由FR21和FR42所构成的一对力偶使曲柄1转动。因此构件1上所能克服的阻力距为
方向为顺时针。
3.7.3机械效率及自锁
1.机械效率的计算
机械的效率计算
常见机械传动机构及运动副的效率
串联机构的总效率计算
2．机械的自锁
由于机械中总存在着损失功，所以机械效率η<1。若机械的输入功全部消耗于摩擦，结果就没有有用功输出，则效率就等于0。若机械的输入功不足以克服摩擦阻力消耗的功，则η<0。在这种情况下不管驱动力多大都不能使机械运动，机械发生自锁。因此机械的自锁的条件是η≤0，其中η=0为临界自锁状态,并不可靠。
3.7.1运动副的摩擦
1.移动副中的摩擦力
平面移动副中的摩擦力
楔面移动副中的摩擦力
2.转动副中的摩擦力
3.7.2机构的受力分析
1．运动副中作用力的特点
（1）转动副 约束反力的大小与方向未知。当不计摩擦时，力作用线通过转动中心，当计摩擦时，约束反力逆相对转动方向与转动中心偏离一个摩擦圆半径的距 离。
（2）移动副 约束反力的大小与作用点未知。当不计摩擦时，力的方向垂直于相对移动方向，当计摩擦时，约束反力逆相对移动方向与转动中心偏转一个摩擦角。
（3）平面高副 约束反力的大小未知。当不计摩擦时，约束反力过接触点的公法线；当计及摩擦时，约束反力过接触点，并相对于公法线逆相对滑动方向偏转一个摩擦角。
2．计及摩擦力时的静力分析(不考虑惯性力)
构件力平衡的特点为：
（1）不含力偶的二力杆，两个力等值、共线、反向。
（2）含力偶的二力杆，两个力等值、反向、不共线，相距h＝M/F。
（3）不含力偶的三力杆，三个力汇交于一点。
（4）确定摩擦总反力FRik的方位时，首先粗略判断FRik的指向，然后确定相对角速度的转向，使FRik与摩擦圆相切，并对铰链中心所形成的力矩方向与的方向相反。
对于高速重型机械，在进行力分析时必须计及惯性力(不计摩擦力)，并将计算得到的惯性力加到相应的构件上，应用达朗贝尔原理进行动态静力分析。
例: 如图所示为按长度比例尺μi作出的曲柄滑块机构简图，滑块3上作用有已知驱动力F。设摩擦系数为f，则摩擦角为φ=arctanf。各铰链的销钉半径为r，当量系数为f0，则摩擦圆半径ρ=rf0。设各构件的重量和惯性力略去不计。试对该机构在图示位置进行力分析，并确定构件1上所能克服的阻力矩Mq。
解: 首先分析构件2。由于F是主动力，构件2是受压的二力杆，作用在杆上的两个力FR12和FR32应等值、共线、反向。考虑摩擦后，该二力不通过铰链中心，而是与摩擦圆相切。 滑块3在力F作用下向左移动，连杆与导路间的夹角β增大。由于杆2相对滑块3的转动ω21为顺时针，所以FR32对轴心产生的摩擦力矩应为逆时针，因而FR32应切于摩擦圆上方。当滑块3左移时，曲柄逆时针转动，曲柄与连杆间的夹角减小，连杆相对曲柄的转动 为顺时针，所以FR12对轴心产生的摩擦力矩应为逆时针，因此FR12应切于摩擦圆下方。由于FRl2与FR32共线，因此它们的作用线应是B点摩擦圆和C点摩擦圆的内公切线。这样，虽然严FRl2与FR32的大小未知。但方向已知。
接着取滑块3为单元体，其上作用力有F，FR23，FR43，F是已知力，FR23=-FR32，仅大小未知，且F，FR23，FR43三个力应汇交于一点。因此，可作力多边形，解得FR23和FR43的值。
根据作用力与反作用力的关系，FR21=-FR12=FR32=-FR23。下面分析构件1的受力情况；析构件1的受FR21、FR41、Mq的作用。用上述相同的方法可分析出FR41作用线的方位，由FR21和FR42所构成的一对力偶使曲柄1转动。因此构件1上所能克服的阻力距为
方向为顺时针。
3.7.3机械效率及自锁
1.机械效率的计算
机械的效率计算
常见机械传动机构及运动副的效率
串联机构的总效率计算
2．机械的自锁
由于机械中总存在着损失功，所以机械效率η<1。若机械的输入功全部消耗于摩擦，结果就没有有用功输出，则效率就等于0。若机械的输入功不足以克服摩擦阻力消耗的功，则η<0。在这种情况下不管驱动力多大都不能使机械运动，机械发生自锁。因此机械的自锁的条件是η≤0，其中η=0为临界自锁状态,并不可靠。