平面汇交力系作用下构件的分析.pptVIP

引子 要使汽车行驶，必须对其施加一个足以克服各种阻力的驱动力；汽车的驾驶与维修操作，都与受力相关。掌握必须的力学基础知识，认识汽车上主要构件的受力情况，是保证安全行车、正确诊断和科学维修的重要依据。 项目一 力学知识 任务1 平面汇交力系作用下构件的分析 任务导入 任务要求 基本知识 任务实施 任务导入 曲柄连杆机构是往复活塞 式内燃机将热能转变为机械能、 将活塞的往复运动转变成曲轴 的旋转运动的主要机构，发动 机做功时曲柄连杆机构主要受 气体作用力、运动构件质量惯 性力、运动构件表面间摩擦力 及外界阻力等的作用。通过对 曲柄连杆机构的受力分析，了 解平面汇交力系的相关知识。 任务要求 （1）摇转曲轴，观察活塞的运动过程； （2）拆卸第一缸活塞连杆组，认识活塞、连杆、轴瓦等零部件名称； （3）用量缸表测量第一缸上部、中部、下部的横向与纵向汽缸直径，并对比分析为什么横向直径大于纵向直径； （4）根据活塞的运动情况进行受力分析 力的作用例子 力的概念是人类在长期的生产生活中逐渐建立的； 力与生活和生产劳动密不可分； 力作用的例子：万有引力、汽车动力、打球、人们的推、拉、投、走路、跑步等； 1.力的概念 1.力是物体间的相互机械作用 2.力对物体作用效应 外效应：使物体的运动状态发生改变 内效应：使物体的形状发生改变 3.力是矢量:力矢用大写黑体字母“F”表示 4.力的三要素：力的大小、方向、作用线 5.力的单位：牛[顿]（N）或千牛（kN） 注意！ 力的三个要素中，如果改变其中任何一个，也就改变了力对物体的作用效应。例如：用扳手拧螺母时，作用在扳手上的力，因大小不同，或方向不同，或作用点不同，它们产生的效果就不同（图1-1-5a）。 注意！ 矢量常用一个带箭头的有向线段来表示（图1-1-5b），线段长度AB按一定比例代表力的大小，线段的方位和箭头表示力的方向，其起点或终点表示力的作用点。此线段的延伸称为力的作用线。 2. 力系的有关概念 平衡力系——物体处于平衡状态时，作用于该物体上的力系称为平衡力系。力系平衡所满足的条件称为平衡条件。 合力——当一个力系与一个力的作用效应完全相同时，把这一个力称为该力系的合力，而该力系中的每一个力称为合力的分力。 3. 刚体的概念 刚体——在力的作用下，其物体内部任意 两点之间的距离始终保持不变 刚体是静力学中对物体进行分析所简化的抽象化力学模型（变形很小可忽略不计时） 实践证明：将物体抽象为刚体可使力学分析大大简化且结果足够精确，既是工程分析允许的,也是认识力学规律所必需的。但刚体这一模型的使用是有条件和范围的,即在静力学范围内构件可看作刚体. 刚体示例 4.平衡的概念 定义： 物体相对于惯性参考系处于静止或匀速直线运动状态。 平衡是相对的，是运动的特例，平衡的规律远比一般规律简单。工程上有很多平衡问题。 建立在地球上，并相对于地球不动的参考系称为惯性参考系。 平衡力系： 一个物体受某力系作用而处于平衡，则此力系称为平衡力系。 力系使物体平衡而需要满足的条件称为力系平衡条件。 5. 静力学公理 静力学公理概括了力的各种性质，是静力分析的理论基础 公理一：二力平衡公理 作用于刚体上的两个力使刚体平衡的必要和充分条件是：这两个力的大小相等、方向相反、作用线重合。简称“等值、反向、共线”。 矢量式：F1=－F2； 二力构件 二力平衡公理揭示了作用于物体上最简单的力系平衡时所应满足的条件。 工程上受两个力作用而平衡的刚体称为“二力构件”或“二力体”。二力构件平衡时其所受的两个力必沿着两个力作用点的连线，而且两力大小相等，方向相反。 如课本图1-5所示，当该支架中杆AC、BC自重不计时，即属二力构件，受力如图所示。 图1-6中杆CD也是二力构件 二力构件的实例1 二力构件的实例2 在进行构件受力分析时，能正确判断其是否为二力构件，可使问题顺利解决。这点很重要！ 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。 推论1：力的可传性原理 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 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。 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。 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 力的平