【正文】
, 在桿 OA和 BD上分別作用著矩為 M1 和 M2 的力偶 , 而使機(jī)構(gòu)在圖示位置處于平衡 。 已知 力偶矩 M2, OA= r, DB= 2r, θ = 30176。 , 不計(jì)桿重 ,試求 力偶矩 M1 的值 。 D M2 B FD FBA FO FAB O M1 A O B D θ M1 M2 A 由于力偶只能與力偶平衡 , 則 AO桿與 BD桿的受力如圖所示。 力偶系的合成與平衡 第 2章 共點(diǎn)力系和力偶系 第二章 平面基本力系 M1 ? r FAB cosθ = 0 M1 = M2 / 2 D M2 B FD FBA O M1 FO FAB A 分別寫(xiě)出桿 AO和 BD的平衡方程: ? M2 + 2r FBA cosθ = 0 θ θ 0?? iM由 FAB = FBA 得 因?yàn)? 則得 力偶系的合成與平衡 第 2章 共點(diǎn)力系和力偶系 力偶系的合成與平衡 例 24 曲柄 OA長(zhǎng) r, 作有用力偶矩為 M的力偶 , 通過(guò)連桿 AB帶動(dòng)滑塊 B作水平往復(fù)運(yùn)動(dòng) 。 假設(shè)在圖 a位置時(shí) , 整個(gè)機(jī)構(gòu)處于靜止?fàn)顟B(tài) , 已知作用在滑塊 B的水平力 F, 角度 θ 、 β和曲柄長(zhǎng) r, 不計(jì)機(jī)構(gòu)重量 、 摩擦和滑塊尺寸 , 求作用在曲柄 OA上的力偶 M。 F (a) O A B θ β r M 第 2章 共點(diǎn)力系和力偶系 力偶系的合成與平衡 F O A B θ β r M 取曲桿 OA為研究對(duì)象, 由于力偶只能與力偶平衡 , 受力如圖 b所示。 取滑塊 B為研究對(duì)象,受力如圖 c所示。 解: 連桿 AB為二力體。 (b) θ M O A θ +β r FAB FO β (c) FBA F FB B x r FAB sin(θ +β ) ? M = 0 0?? iM由 得 FAB cos β ? F = 0 ,0?? xF解得 ???c o s)s in ( ?? FrM第 2章 共點(diǎn)力系和力偶系 x z y O F1 F2 F3 1F?3F?2F? 例 25 圖示是正方體剛體的一半。 在其中三個(gè)側(cè)面分別作用著一個(gè)力偶 。 已知力偶 ( F1, F39。1) 的矩 M1=20 Nm; 力偶 ( F2, F39。2 ) 的矩 M2=10 Nm; 力偶 ( F3 , F39。3) 的矩 M3=30 Nm。 試求合力偶矩矢 MR。 為了使這個(gè)剛體平衡 , 則還需要施加怎樣一個(gè)力偶 ? 力偶系的合成與平衡 第 2章 共點(diǎn)力系和力偶系 0R ?xMmN o s32R ?????? MMM ymN i n31R ????? MMM z 。 M 的投影。 解: 力偶系的合成與平衡 x z y O F1 F2 F3 1F?3F?2F?x z y 45176。 O M1 45176。 M2 M3 第 2章 共點(diǎn)力系和力偶系 MR 的大小和方向余弦。 mN ????? RzRyRx MMMM? ? 0,c o s R ??RRxMMiM? ? 2 6 ,c o s R ??RRyMMjM? ? 9 6 ,c o s R ??RRzMMkM 4. 為使這個(gè)剛體平衡, 需加一力偶,其力偶矩矢為 M4= - M R。 x z y 45176。 O M1 45176。 M2 M3 力偶系的合成與平衡 第 2章 共點(diǎn)力系和力偶系