【正文】 方程并求解： ? ∑ Ｆ X=0Ｆ BCcos30176。 第一章汽車常用構件力學分析 討論 :主矢 R180。 ｍ 即合力偶矩大小為 60 Ｎ = F 3 X = 1 5 0 0 s i n 45176。 ? 根據(jù)力的投影與分力的關系，可以將較復雜的矢量運算轉化為簡單的投影代數(shù)運算。 第一章汽車常用構件力學分析 力在平面直角坐標軸上的投影 ? a b a ′ b ′ 第一章汽車常用構件力學分析 力在平面直角坐標軸上的投影 ? 正負號規(guī)定如下 ：由 a到 b的方向與 X軸正向一致時 ， 力的投影為正 ， 反之為負 。 作用在一個點上的二個任意力可以合成一個力；反之 ， 一個力可以分解成任意二個方向的力 。 第一章汽車常用構件力學分析 兩個匯交力的合成 ? 力三角形法則 ： O FR F1 F2 F1 F2 A FR A F1 FR F2 平邊四邊形法則可以簡化，用一個力三角形表示 . 第一章汽車常用構件力學分析 任意個匯交力的合成 ? 合成的方法：連續(xù)使用“力三角形法” —— 力多邊形法則： O F1 F2 F3 F4 FR F1 F2 F3 FR FR12 FR123 F4 第一章汽車常用構件力學分析 任意個匯交力的合成 ? 上圖中，中間合力 FR12， FR123… 可省略不畫，只要將力系中各力 F1， F2， F3…Fn 依次首尾相接形成一條折線，則由第一個力的始端指向最后一個力未端的力矢 FR即為整個力系的合力 FR。第一篇 汽車常用構件力學分析 第一章 第三節(jié) 平面力系的簡化與合成 教學要求 掌握平面匯交力系簡化與合成方法、合力投影定理 掌握力偶系的合成方法 掌握力的平移定理、 平面任意力系的簡化與合成 第一章汽車常用構件力學分析 力系 ? 力系 —— 作用于剛體上的一群力 平面匯交力系 平面平行力系 平面任意力系 平面力偶系平面力系空間匯交力系 空間平行力系 空間任意力系 空間力偶系空間力系l力系的分類第一章汽車常用構件力學分析 力系的分類 1F?2F?3F?第一章汽車常用構件力學分析 一、平面匯交力系的合成與簡化 ? 平面匯交力系是一種基本力系，是研究一般力系的基礎。 F1 F3 FR F2 F4 第一章汽車常用構件力學分析 任意個匯交力的合成 ? 力多邊形 由分力 F F F F4和合力 FR構成的多邊形。 ?只要知道一個合力及一個分力的大小 、 方向 ，即可根據(jù)平形四邊形法則確定另一個分力的大小方向 。 圖中Ｆ X、 Ｆ Y均為正值 。 第一章汽車常用構件力學分析 合力投影定理 ? 合力在某一軸的投影，等于各分力在同一軸上投影的代數(shù)和。 = 1 0 6 0 N F3Y = 1500 cos45176。 ｍ ， 按順時針方向轉動 。=ΣF i 其大小 O . MO R ????????YFRXFRyyxx? ????? 2222 )()( YXRRR yx???XYarc tg?y x α 第一章汽車常用構件力學分析 ? 討論 ? 主矢 FR’和主矩Mo FR’ ≠0 Mo=0 FR’ =0 Mo ≠0 FR’ ≠ 0 Mo ≠0 平面任意力系的簡化 第一章汽車常用構件力學分析 R 固定端約束 的反力 簡圖： 固定端約束反力有三個量： 兩個正交分力和 一個反力偶 第一章汽車常用構件力學分析 第四節(jié) 平面力系平衡 教學要求 ： 掌握平面任意力系、匯交力系、平行力系 平衡條件及平衡方程的應用 . 第一章汽車常用構件力學分析 平 衡 滿足這一條件的力系稱為 “ 平衡力系”。 Ｆ ABＦ Tsin30176。 解得： kNFkNFkNFBCAyAx???030sin ???????? AEQADPABBC 00)(030sin0)(030cos0????????????????????????ABFEBQDBPMAEQADPABFMFFXAyBBCABCAx，，F(xiàn)F00)(00)(030sin0)(?????????????????????????AEQADPACFABFEBQDBPMAEQADPABFMAxCAyBBCA，，F(xiàn)FF第一章汽車常用構件力學分析 平衡方程的其它形式 基本形式 一矩式 ?????????????000omYX二矩式 AB⊥ x軸 ?????????????000BAmmX??? ??00CBAmm三矩式 A、 B、 C不共線 注意：不論采用哪種形式的平衡方程，其獨立的平衡方程的個數(shù)只有三個，對一個物體來講 ,只能解三個未知量 ,不得多列！ 第一章汽車常用構件力學分析 ? 例題 112 Ｍ 450 A B D 450 A D Ｍ B A FD FA′ FA FB ∑ Ｍ O（Ｆ） =0 ｍ Ｆ AＬ cos45176。 第一章汽車常用構件力學分析 ?思考 ： （ 1）本題為何這樣選取研究對象？技巧在哪 （ 2）請你用其它方法求解，并作比較。 一、滑動摩擦 G 第一章汽車常用構件力學分析 庫輪實驗 第一章汽車常用構件力學分析 1．靜摩擦力 Ff ? 當Ｆ P由零逐漸增加但不夠大時，物體與水平面之間產生了摩擦力物體不會向右滑動即產生了： ? 靜摩擦力 —— 兩個物體之間有相對滑動趨勢時接觸面之間產生的摩擦力用Ｆ f表示。一般同一種材料的： ｆ ＜ ｆ s 第一章汽車常用構件力學分析 ? 摩擦角 Fp G FN Ff FR FN — 正壓力 Ff — 靜摩擦力 FR — 全約束反力 （全反力） — 全反力與接觸面 法線的夾角 ?m??:全反力與法線間的最大夾角 。 ? 而在一些機構中，則要求 避免出現(xiàn)自鎖 ，如汽車發(fā)動機中凸輪機構，要求挺桿在任何位置均不發(fā)生自鎖；還有自卸車中的翻斗車廂，抬起的角度也應避免自鎖，使車廂內物料能傾卸干凈，如圖168所示。當制動輪處于 臨界平衡狀態(tài)時，有： Ｆ f=Ｆ fＭ ax=Ｆ Nfs， 且左右兩摩擦力互成力偶， 方向與主動力偶Ｍ方向相反， 即得平衡方程： ∑ Ｍ O=0 ：Ｆ fＭ ax2r=Ｍ 2Ｆ Nfsr=Ｍ 算得：Ｆ N=8000N FN FN FOY FOX FN FN Ff max Ff max M M 第一章汽車常用構件力學分析 例 2： 已知如圖重力 G=100N， ，物塊與斜面間摩擦系數(shù) f=,f’ =，求物塊與斜面間的摩擦力。 ?滾動摩擦的規(guī)律 在車輪上輪心處加一水平力Ｆ p 時，支承面產生一摩擦阻力Ｆ f， 阻止車輪的滑動。 可見，摩擦阻力Ｆ f除阻止車輪滑 動外，還有促使車輪滾動的作用。此時物體與斜面間的摩擦力為動摩擦力。 第一章汽車常用構件力學分析 自鎖實例 第一章汽車常用構件力學分析 三 .考慮摩擦的平衡問題 ? 考慮摩擦與不考慮摩擦時構件的平衡問題，求解方法基本相同。 ? 自鎖