（中职）机械基础（多学时）单元一课题二受力图及其应用电子教案工信版

课题二受力图及其应用 【教材版本】 【教学目标】 1.了解约束与约束反力的概念； 2.掌握常见约束的类型及符号； 3.能正确画出光滑面接触、柔性约束、光滑活动铰链的约束反力； 4.能看懂含有光滑面接触、柔性约束、光滑活动铰链等约束的物体受力分析及受力图；　 5.能作杆件的受力图。 6.了解典型构件的受力分析 【教学重点、难点】 教学重点： 1.常见约束的类型及符号 2.光滑面接触、柔性约束、光滑活动铰链的约束反力的画法 3.各受力情况受力图的画法 教学难点： 1. 受力图的画法 【教学媒体及教学方法】 借助于多媒体课件，将静态的图形直观展示；通过教师的讲解、学生的观察、分析、讨论，师生充分互动，采用大量联系实际的案例，调动学生的学习积极性，培养学生观察分析、自主探究的能力，使全体学生在合作学习中都能有所收获。 【课时安排】 2课时（45分钟×2） 【教学建议】 教学中应交替使用教材、实物和图片。根据学生基本情况及学习本次内容后的总体反应，使用不同的教学方法，加强和学生的互动，使学生积极地参与到教学活动中来。 【教学过程】 任务导入（5分钟） 试一试：图1-2-1所示的两个压板夹紧装置，分别拧紧a中的螺钉或b中的螺母，是否可使压板压紧工件呢？（设压板与工件的接触面是光滑的） 图1-2-1 压板夹紧装置 想一想：图1-2-2所示刚架（自重不计），一端为固定铰链支座，另一端为活动铰链支座，两种情况下刚架受力相同吗？ 图1-2-2 刚 架 工程中的机器或者结构，总是由许多零部件组成的，这些零部件是按照一定的形式相互连接，它们的运动互相牵连和限制。 研究物体的平衡状态就是研究物体所受外力之间的关系，为了分析某一物体的受力情况，就需要将该物体从周围物体中分离出来，画出其受力图，这是解决静力学平衡问题的第一步，也是学好静力学的关键。 新课讲授（75分钟） 一、约束与约束反力 对于某一物体的运动起限制作用的其他物体，称为约束物，简称约束。 约束作用于被约束物体上的力，称为约束反力。 约束反力总是作用在被约束物体与约束物体的接触处，其方向总是与该约束所能限制的运动或运动趋势方向相反，其大小可根据平衡条件求出。 2、 常见约束类型及其约束反力 　　　常见约束类型及其约束反力 约束类型 定义及特点 　　图　例 　　约束反力 工程实例 柔体约束 由绳索、胶带、链条等柔软物体构成的约束。只限制被约束物体沿柔性体被拉伸方向的运动，不能承受压力。 过接触点，沿柔体中心线背离被约束物体，用ＦＴ或ＦＳ表示 带传动中带对带轮的约束；吊着重物的绳索对重物的约束等 光滑面约束 由非常光滑的刚性面（摩擦力忽略不计）构成的约束。只能阻碍物体沿两接触面公法线方向的运动，不能阻碍物体离开支承面和沿其切线方向的运动。 过接触点，沿两接触面公法线方向，并指向受力物体，通常用表示 导轨间的约束；汽缸与缸体间的约束；啮合齿轮轮齿间的约束等 光滑铰链约束 中间铰链 两个以上构件通过圆柱面接触，构件只能绕销轴回转中心相对转动，不能发生相对移动而构成的约束。 销钉对零件的约束反力沿圆柱面接触点的公法线方向，但点的位置会随主动力方向不同而改变，一般可假定用两个正交反力和来表示 内燃机曲柄连杆机构中，曲柄与连杆间的销连接、连杆与活塞间的销连接等 固定铰链支座 两个构件之一与地面或支架固定的铰链约束 在未知确切方向的情况下，用经过销钉中心的两个正交分力和表示 安装门、窗的合页；向心轴承等 活动铰链支座 两构件与地面或支架的连接是活动的。只能限制构件离开和趋向支承面的运动，不能限制构件绕销钉轴线的转动以及沿支座面的移动 约束反力通过销钉中心垂直于支承面 工程中将桥梁、屋架用铰链连接在有几个圆柱形滚子的活动支承上 固定端约束 物体的一部分固嵌于另一物体内所构成的约束 用两个正交分力和一个力偶表示 悬臂梁、车床卡盘对工件的约束、车床上的刀架对车刀的约束、墙对房屋阳台的约束、地面对电线杆的约束等 三、受力分析及画受力图 受力分析:是指分析所要研究的物体（即研究对象）全部受力的过程。 工程中物体的受力可分为两类:一类称为主动力（给定力），如工作载荷、构件自重、风力等，一般是已知的或可以测量的； 另一类就是约束反力。 物体的受力图:把研究对象从与它相联系的周围物体中分离出来（解除约束后的物体称为分离体），在分离体上画上它所受的全部主动力和约束反力的简明图形。 进行受力分析时，研究对象可以用简单线条组成的简图来表示。 画受力图的步骤： （1）明确研究对象，并将其取出，画为分离体。 （2）在分