机械设计与应用李敏主编项目2构件的静力学分析课件教学.pptVIP

* * 2.4　平面一般力系 设在刚体上作用有平面一般力系（F1、F2、…、Fn），如图2?31a所示。在力系平面内任取一点O，称为简化中心。根据力的平移定理可将各力都向O点平移，得到一个平面汇交力系（F1′、F2′、…、Fn′）和一个附加平面力偶系（M1、M2、…、Mn），如图2?31b所示。 图2-31　平面一般力系的简化 2.4　平面一般力系 2.4.3　平面一般力系的平衡当主矢和主矩都等于零时，则说明这一平面一般力系是平衡力系；反之，若平面一般力系是平衡力系，则它向任意点简化的主矢、主矩必同时为零。所以，平面一般力系平衡的充要条件为：力系的主矢及力系对任一点的主矩均为零， 2.5　空间力系 图2-34　空间力系 2.5.1　力在空间直角坐标轴上的投影 2.5　空间力系 在平面力系中，常将作用于物体上某点的力向坐标轴x、y上投影。同理，在空间力系中，也可将作用于空间某一点的力向坐标轴x、y、z上投影。具体有两种情况：1.直接投影2.二次投影 图2-35　力在空间直角坐标轴上的投影 2.5　空间力系 图2-37　力对轴的矩 2.5.2　力对轴的矩 2.5　空间力系 1.力对轴的矩 2.合力矩定理 2.5　空间力系 图2-38　手摇曲柄的受力 2.5　空间力系 2.5.3　空间力系平衡的平面解法1.空间力系平衡方程1)空间汇交力系的平衡方程为2)空间平行力系的平衡方程为2.空间力系的平面解法1)将空间力系中的力分别投影到三个平面上。2)画出三个平面上构件的受力分析图，分别在三个平面上建立平面力系的平衡方程，求解未知量。 2.6　拓展训练 图2-39　减速器输出轴受力分析 1)取整个轴为研究对象。 2.6　拓展训练 2)取坐标轴如图中所示，将F分解为3)列xAy平面的平衡方程：4)列yAz平面的平衡方程：5)列xAz平面的平衡方程：Fx×d/2=M 2.7　实践中常见问题解析 1)计算力对点的力矩，应注意力矩的正负号。2)对构件进行受力分析时，首先应先判断其是否是二力构件。3)平面一般力系列力矩平衡方程时，应选择合适的矩心，所列方程中尽量包含较少的未知数，这样可大大简化计算过程。1)静力学的基本概念和基本公理：力、力系、刚体、二力平衡公理、加减平衡力系公理、力的平行四边形法则、作用力与反作用力公理。2)画受力图的步骤：①明确研究对象，画出分离体；②在分离体上画出全部主动力；③在分离体的约束处画出约束力。3)平面汇交力系合成与平衡的几何法。 2.7　实践中常见问题解析 ①　力系合成：将各分力矢量首尾相接，得到一开口的多边形，然后将第一个力矢量F1的起点A和最后一个力矢量Fn的终点相连，作出多边形的封闭边，所得矢量就代表该力系合力F的大小和方向。②　力系平衡：力系中各力组成的力多边形自行封闭。4)平面汇交力系合成与平衡的解析法。①　力系合成：合力大小和方向为②　力系平衡：平衡方程为5) 力对点的矩：MO(F)=±Fd。6) 力偶矩： M(F，F′)=M=±Fd 。7) 平面一般力系的平衡方程 在线教务辅导网： 更多课程配套课件资源请访问在线教务辅导网 馋死 PPT研究院 POWERPOINT ACADEMY 机械设计与应用 项目2　构件的静力学分析 项目2　构件的静力学分析 2.1　静力学的基本概念2.2　平面汇交力系2.3　力矩和力偶2.4　平面一般力系2.5　空间力系2.6　拓展训练2.7　实践中常见问题解析 项目2　构件的静力学分析 图2-1　简易起重机及横梁受力分析 2.1　静力学的基本概念 2.1.1　力的概念1.力的定义2.力系的有关概念3.刚体的概念2.1.2　静力学基本公理1.二力平衡公理 图2-2　二力平衡及二力杆 2.1　静力学的基本概念 2.加减平衡力系公理 图2-3　力的可传性 3.力的平行四边形法则 2.1　静力学的基本概念 图2-4　力的平行四边形和三角形法则 2.1　静力学的基本概念 图2-5　作用力和反作用力 4.作用力与反作用力定理 2.1　静力学的基本概念 2.1.3　约束和约束反力构件是机构中具有相对运动的基本单元，一个构件在未与其他构件联接时，可以自由运动，是自由体。当构件组成机构时，每个构件都以一定的方式与其他构件相联接，构件间的接触就使某些方面的运动受到了限制，成为了非自由体。对非自由体的运动起限制作用的物体称为约束。机械中的构件为了承受一定的载荷以及传递运动实现所需要的动作，彼此间将形成各种各样的约束。1.柔性约束 图2-6　柔性约束 2.1　静力学的基本概念 2.光滑面约束 图2-7　光滑面约束 3.光滑铰链约束 2.1　静力学的基本概念 图2-8　固定铰支座约束 (1)固定铰链支座和中间铰链约束