中职高一劳动版《机械基础》模块二 课题一 任务3 分析平面汇交力系课件

课题一 静力学 任务1 分析梯子的受力并画受力图 任务3 分析平面汇交力系 任务2 分析简支梁的受力并画受力图 任务4 分析力偶的作用效果 任务5 分析平面任意力系 1. 了解平面汇交力系的概念； 2. 掌握力在坐标轴上的投影； 3. 掌握合力投影定理； 4. 能够分析和判断平面汇交力系； 课题一 静力学 任务3 分析平面汇交力系 5. 能够对平面汇交力系进行合成与分解； 6. 掌握平面汇交力系的平衡条件。 任务3 分析平面汇交力系 如图2-1-17a所示为卧式车床，图2-1-17b所示为在该车床上用三爪自定心卡盘夹紧工件时的受力图 (重力忽略不计)。试分析工件受到的夹紧力。 任务引入 工件受到三个卡爪的作用力，分别为F1、F2和F3，这三个力作用在同一个平面内，且它们的作用线汇交于一点(回转中心)，一般把这样的力系称为平面汇交力系。这样的力系能不能进一步简化成一个力呢？要使构件平衡，这个力系又应该满足什么条件呢？ 任务分析 任务3 分析平面汇交力系 一、平面汇交力系合成的几何法 平面汇交力系合成的结果是一个合力，其大小和方向由各个分力的大小和方向决定，其作用线通过各力的汇交点。即合力等于各分力的矢量和。 相关知识 任务3 分析平面汇交力系 二、平面汇交力系合成的解析法 1.力在坐标轴上的投影，如图2-1-19所示。 如已知F在x轴和y轴上的投影为Fx和Fy，则 任务3 分析平面汇交力系 二、平面汇交力系合成的解析法 2 .合力投影定理 这表明，有限个力的合力在任意轴上的投影等于各个分力在同一轴上投影的代数和，称为合力投影定理。 任务3 分析平面汇交力系 二、平面汇交力系合成的解析法 3 .合成的解析法 合力的作用线通过汇交点。 任务3 分析平面汇交力系 三、平面汇交力系的平衡条件 1. 平面汇交力系平衡的几何条件 平面汇交力系平衡的几何 (充分必要)条件是：该力系的力多边形自行封闭。 任务3 分析平面汇交力系 三、平面汇交力系的平衡条件 2 .平面汇交力系平衡的解析条件及平衡方程 即平面汇交力系平衡的解析条件是该力系中所有的力在轴x和轴y上投影的代数和分别等于零。上式称为平面汇交力系的平衡方程。利用平衡方程可以求解未知量。 平面汇交力系平衡的条件是合力FR为零，用合成的解析法式表示则有: 所以 任务3 分析平面汇交力系 1.取工件为研究对象 任务实施 2.工件的受力分析 工件受到三爪自定心卡盘的三个卡爪的作用力，分别为F1、F2 和F3，这三个力在同一个平面内，其作用线汇交于一点 (回转中心)，所以是一个平面汇交力系。 任务3 分析平面汇交力系 3.工件的受力简化 工件所受的平面汇交力系可以合成为一个力，有两个方法： 任务实施 (1)运用几何法合成。工件所受合力为： 用力多边形封闭边表示合力。 (2)运用解析法合成。 任务3 分析平面汇交力系 4.工件的平衡条件 根据平面汇交力系的平衡条件可知，要使工件平衡，必须使工件所受合力FR为零。 任务实施 (1)平衡的几何条件。 (力多边形自行封闭，合力为零，封闭边变为一点) (2)平衡的解析条件。工件平衡的解析条件是工件所受的平面汇交力系中的三个力在x轴和y轴上投影的代数和分别为零，即： 反之，如果合力为零，则工件一定平衡。 任务3 分析平面汇交力系 $