零部件的受力解析.ppt

公理1、二力平衡公理 公理2、加减平衡力系公理（力的可传性原理） 公理3、力的平行四边形公理 公理4、作用与反作用公理（牛顿第三定理） 公理1：二力平衡公理 刚体只受两个力作用而处于平衡状态时，必须也只需这两个力的大小相等，方向相反，且作用在同一条直线上。 物体受两力且平衡的充要条件是：这两力必须等值、反向、共线。 只有两个着力点而处于平衡的零部件称为二力零部件。 公理1、二力平衡公理 公理2、加减平衡力系公理（力的可传性原理） 公理3、力的平行四边形公理 公理4、作用与反作用公理 中间铰链 固定座铰链 活动座铰链 3.2.3　铰链约束 F C 作出梁AB的受力图： F C FB FA [练 习] 3.2.4　固定端约束 地面对电线杆的约束、车床上的刀架对车刀的约束，三爪卡盘对圆柱工件的约束都是固定端约束的例子。 如图所示，它可阻止被约束的物体发生任何移动和转动。 固定端约束——既不能转动也不能移动 固定端约束的约束力特点： Fx 、Fy 、M 3.2.4　固定端约束 工程中常见的几种约束和定性确定约束力的方法： 柔体约束 光滑面约束 铰链约束 固定端约束 学习小结 固定铰链支座 活动铰链支座 图a所示的电灯用电线系于天花板上，试判断图b中，哪两个力是作用与反作用力? [练习五] 图　3-12 答：FT与FT/是作用与反作用力 3.1.2　静力学公理 公理4说明力永远是成对出现，物体间力的作用总是相互的，有作用力就有反作用力，两者总是同时存在，又同时消失。 注意：公理1和公理4的区别 公理1是叙述作用在同一物体上的两力的平衡条件， 公理2是描述两物体间的相互作用关系。 强 调： 作用力与反作用力等值、反向、共线，但分别作用于两个不同的物体上。 因此，对于每一个物体，不能认为作用力与反作用力相互平衡，组成平衡力系。 静 力 学 公 理 学习小结 1)什么叫做物体的平衡状态?为什么说物体的平衡是相对的? 2)如何正确理解力的概念?如何用图来表示力? 3)二力平衡公理和作用与反作用公理有什么不同? [练习六] 教材P48 5)试在图3-13所示曲杆上A、B 两点各加一个力使曲杆处于平衡 (杆自重不计)。 图　3-13 [作业一] FA FB 6)在图3-14中，物体的A点作用有一已知力F，如果在A点 加一个力，能否使物体平衡?为什么？ 图　3-14 [作业二] F/ 图　3-15 7)在图3-15中，小车上受F1、F2二力作用， 设F1=30N, F2=40N,α=60°。 求：F1和F2的合力FR。 [作业三] FR F1 [作业三] FR F1 F1=30N, F2=40N,α=60° 解：合力FR2= F12+ F22－2F1·F2·cos120° =900+1600-2×30×40×(-0.5) =3700 ∴ FR= 10 N 3.2　约束与约束力 自由体——凡是可以沿空间任何方向运动的物体。 （例：飞行中的飞机、水中游动的鱼等） 在工程力学中，通常根据物体在力作用下的运动情况，把物体 分为两大类：自由体和非自由体。 3.2　约束与约束力 图　3-16 非自由体——凡是受周围物体的限制而不能沿某些方向运动的物体。 （例：用钢索悬吊的重物受到钢索限制，不能下落） 3.2　约束与约束力 例：列车受钢轨的限制，只能沿轨道运动。 图　3-17 3.2　约束与约束力 例：门受到铰链限制，只能绕铰链轴线转动。 3.2　约束与约束力 一个物体的运动受到周围物体的限制时，这此周围物体就称为 该物体的约束，而这个受到约束的物体称为被约束物体。 例：钢索就是重物的约束， 钢轨就是列车的约束， 铰链就是门的约束。 3.2　约束与约束力 约束限制着物体的运动，所以约束必然对物体有力的作用， 这种力称为约束力。 约束力是阻碍物体运动的力 ——被动力 促使物体运动的力（如地球引力、拉力、压力等）——主动力 （主动力的大小和方向通常是已知的，约束力的大小一般是未知的） 在静力学问题中，主动力和约束力组成平衡力系，因此可以 利用平衡条件来定量计算约束力。 3.2　约束与约束力 工程中常见的几种约束和定性确定约束力的方法： 柔体约束 光滑面约束 铰链约束 固定端约束 3.2.1　柔体约束 图