力矩和力偶系专用课件.pptVIP

物理学过，用板手转动螺栓，施加在板手上的力必须要产生力矩，力矩=力×力臂 小结： ①力臂不好计算的题目，一定不要花很多时间去寻找力臂的计算方法，一定要用合力矩定理计算力矩 ②合力矩定理计算力矩的方法，将力分解为与尺寸线平行或垂直的两个分力，计算两分力力矩代数和 ③这里的Fx、Fy是分力，不是投影！投影有正有负(此题Fx、Fy的投影均负值)，分力一定是正值 两分力力矩的正负符号，由转动方向决定，Fx逆正、Fy顺负，力矩正负号与各力投影正负符号无关  §3-2 力对轴之矩 丝锥攻制内螺纹,开始圆孔小,不能保持丝锥位置,若只一力F,丝锥偏离圆孔移动,不能在孔内旋转，即使攻丝有了一定的深度，由于丝锥的材料较脆，如果只靠一个力的力矩作用，常会使其弯曲折断，要转动丝锥攻制螺纹不使其折断，或者使没有支点的物体转动，必须在手柄上作用两个力F和F‘。 §3-5 平面力偶系的合成与平衡 小结: ①力偶对某一点的力矩就是其力偶矩，无论该力偶距离矩心的位置有多远，都不能将力偶矩乘以力臂 ②虽然图中各力偶的转向不同，但在已知数据中，力偶矩数据一概正号, 代数和计算过程才有正负号 ③计算结果“-”号，说明合力矩顺时针方向转动 思考： 力偶矩与力对点之矩的区别？ * 工程力学 Engineering Mechanics 华东交通大学 Department of Mechanics of School of Civil Engineering and Architecture of East China Jiaotong University 引 言 ①平面汇交力系 平面力系 ②平面平行力系(平面力偶系是其中的特殊情况 ) ③平面一般力系(平面任意力系) 平面汇交力系、平面力偶系和平面平行力系：平面特殊力系 第三章 力矩和力偶系 力对物体可以产生 移动效应--取决于力的大小、方向； 转动效应--取决于力矩的大小、方向。 §3-1 力矩（* 重点） §3-2 力对轴之矩 第三章 力矩和力偶系 §3-3 力偶（* 重点） §3-4 力偶的性质和等效条件 §3-5 平面力偶系的合成与平衡 一、力对点之矩 §3-1 力矩（* 重点） 力臂是转动中心到力作用线垂直距离，若转动中心到作用点连线和力作用线垂直,力臂？不垂直,力臂？ 转动中心称为矩心，常用一字母表示矩心，例如用板手拧螺栓A，矩心为A；拧螺栓B，矩心为B 力矩的表示方法:MO(F)=±Fd，其中M力矩,Ｏ矩心,(F)产生力矩的力,±正或负号,F力,d力臂,力矩单位：N·m ；k N·m 等。同一个计算单位要统一。 规定:逆时针转动,力矩为正；顺时针转动,力矩为负。什么是顺、逆时针？因逆时针用右手向上表示方便 例，力F1拧紧螺栓A,连线和力线不垂直, MA(F1)=－F1d1；力F2拧松,垂直, MA(F2)=+F2d2 怎样判定转动方向是顺时针或逆时针？──想像法！ ①把矩心想像为时钟中心，②把力臂和垂足想像为指针所指钟点位置，③把力想像为推动指针转向 例，板手卡口外的受力F3，或板手手柄端部沿手柄轴线的受力F4，力臂均为零，力矩为零 特例：力作用线通过矩心，力矩等于零。 + - 力矩是计算力对矩心的力矩，同一力不同矩心力矩不同，矩心是一个点，所以又称为力对点的力矩，以符号Mo(F) 表示，记为： 规定：力使物体绕矩心逆时针方向转动时为正，反之为负。 ① 是代数量。 当F=0或d=0时， =0。 ③ 是影响转动的独立因素。 ⑤ =2⊿AOB=F?d ,2倍⊿形面积。 说明： ② F↑,d↑转动效应明显。 ④单位N?m。 二、合力矩定理 定理：平面汇交力系的合力对平面内任一点（轴）的矩，等于所有各分力对同一点（轴）的矩的代数和。 由合力投影定理有： [证] od=ob+oc 又∵ 因为物理已知，合力和分力等效，所以,合力力矩等于各分力力矩之代数和 例：求图所示力F 对A 点之矩。 解：将力F 分解两垂直的力Fx 、Fy ，由合力矩定理可得 小结：虽然用①“力矩=力×力臂”、②“合力矩定理”两种方法计算力矩的结果相同。但是，当不好计算力臂时，要将力分解成两个分力，使用合力矩定理计算两分力的力矩 对于力作用线与尺寸线不垂直的题目，今后一概使用“合力矩定理”计算力矩 Fy 对于力作用线与尺寸线不垂直的题目，今后一概使用“合力矩定理”计算力矩 例：已知:F=300 N，a=30°,a＝0.25 m，b＝0.05 m.求：MB(F) 题目：这是一个刹车的操纵机构，驾驶员脚的踏力F=30 N，既不水平，也不铅直，与水平成a=30° 题目