1.1平面汇交力系作用下构件的分析(2)（课件）-高一《汽车机械基础》同步教学(人邮版)

平面汇交力系作用下构件的分析 《汽车机械基础》 在一个刚体上加上或减去一个平衡力系，不改变刚体的原状态。 A B = = A B A B 这一公理是研究力系等效变换的理论基础 静力学公理 公理二：加减平衡力系公理 2 作用于刚体的力可以沿其作用线滑移至刚体的任意点，不改变原力对该刚体的作用效应 应用:加减平衡力系原理及其推论是力系简化的重要依据之一。 推论1：力的可传性原理 3 推论2:三力平衡汇交定理 刚体受三个力的作用而平衡，这三个力必汇交于一点 F3 F2 F1 F3 FR O F2 F1 4 三力平衡汇交定理应用实例 5 应用：三力平衡汇交定理 当刚体受到三个互不平行的共面力作用时，可用此推论确定未知力的方向。 A B D P FT FD FA 6 三力平衡汇交定理 注意：当三个力中有二力相交时,该三个力汇交于一点是三个力平衡的必要条件而非充分条件,因为任意三个力作用在同一平面内且相交于一点的力,显然不一定是平衡的。 思考：刚体上三个力汇交于同一点时,一定平衡吗? 举例说明。 7 作用在物体上同一点的两个力可以合成为一个力，合力的作用点仍作用在这一点，合力的大小和方向由这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线确定。 矢量表示法：FR=F1+F2 静力学公理 公理三：力的平行四边形公理 8 力的平行四边形公理 合力的大小和方向的计算 图1-11中,如已知F1、F2夹角α，则可用余弦定理求合力大小和方向。 9 公理四：作用力与反作用力公理 任何两个物体间相互的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，沿着同一条直线，分别作用在这两个物体上。 实例： G1 G2 静力学公理 G1 G2 FN1 FN1′ 10 作用力与反作用力公理 实例 FN1′ G2 G1 G1 FN1 G2 FN 成对出现，有作用力就必然有反作用力。 分别作用于不同物体上，故不能互相抵消。 ？？与二力平衡公理中的“一对平衡力”是不同的， 不能相互混淆。 11 6. 约束与约束反力 自由体——凡是能在空间作做任意运动的物体称为自由体。 例：空中飞机、小鸟等。 非自由体——如果物体受到其它物体对它的限制，在某些方向不能自由运动则称为非自由体。 约束——限制某物体运动的装置称为该物体的约束。 约束反力——当非自由体沿约束所限制方向有运动趋势时，约束与非自由体之间便产生相互的作用力，称为约束反力。 例如:汽车轮轴、地面是车轮的约束等,轴对轮施加约束反力,轴承对轴施加约束反力, 地面对车轮的支承力也为约束反力。 12 关于约束反力 约束反力是由主动力引起的，是一种被动力，也是未知力。静力分析的重要任务之一就是要确定未知的约束反力大小、方向。 约束反力的分析和计算是力学中一个非常重要的基本问题。要求掌握工程中常见的各种约束类型,重点掌握如何正确判断约束反力的方向(约束力的大小由后面介绍的平衡方程求解). 13 关于约束反力: 确定约束反力三要素的确定原则: 作用点:总是在约束与被约束物体相互接 触处; 方向:必与约束所限制的运动方向相反; 大小:根据平衡条件计算其大小. 14 常见约束类型及约束反力确定 约束的分类 柔索约束：绳子、钢丝绳、 皮带、链条等 刚性约束 光滑面约束：如齿轮、凸轮接触 铰链约束：分中间铰、固定铰和活动铰 FT 15 1、柔索约束 16 柔索约束 17 柔索约束 18 柔索约束的特点： 只能限制物体沿柔体伸长方向的运动,只能受拉，不能受压。 柔性约束反力确定:作用于触点,沿柔体中心,背离被约束物体 约束反力符号：本书柔性约束反力用 FT表示 19 柔索约束 20 柔索约束实例 直杆的受力 绳子 G 杆 F1 F2 FT1 FT2 21 谢谢 $