【正文】 G O B FN FP 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 G O FP Ff FN G O B ?FN FP Ff Ff G O B FN FP G O B FN G O B FN FP m Ff 滾動摩擦的規(guī)律 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 滾動摩擦的規(guī)律 ?將ＦN平移到 B點，產(chǎn)生的附加力偶為滾動摩擦力偶矩： Ｍ =Ｆ Nδ ?當(dāng)車輪平衡時，有： ∑ Ｍ =0 Ｍ =Ｆ Nδ= Ｆ Pr ?Ｍ隨Ｆ p大小而變化，當(dāng)Ｆ p增大到使車輪處于將滾面未滾的臨界狀態(tài)時，Ｍ也達到了最大值： Ｍ max=δ Ｆ N ?δ 稱為滾動摩擦系數(shù)，與接觸材料性質(zhì)有關(guān)。滾動比滑動阻力小。 = = f?= FN fF?第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 F FN 使物體上滑的條件為 : fF?fF?= F – Gsin30 G 即： F = + G = Gcos30 + G sin30 = x 100 x + 100 x = fF? f?x y 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 例 3:制動器的構(gòu)造如圖所示。 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 例 118 解： 取制動輪為研究對象， 畫出受力圖 。不同的是在畫受力圖時要畫出摩擦力 Ff ，并需要注意 摩擦力的方向與滑動趨勢方向相反，不能隨意假定 。例如：螺旋千斤頂、起重裝置中的蝸輪蝸桿，滿足自鎖條件時不會自行下落。 ?自鎖條件 —— α ≤ φ m， 與主動力大小無關(guān)，只與 摩擦角有關(guān)的平衡條件。 ? 實驗表明，動摩擦力大小與兩接觸面間的正壓力Ｆ N成正比，表示為： Ｆ f′ =Ｆ N f ｆ稱為動摩擦因數(shù)，是與兩接觸物體材料性質(zhì)、表面狀況以及相對滑動速度有關(guān)的比例系數(shù)。 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 最大靜摩擦力 Ｆ fＭ ax ? 最大靜摩擦力 —— 當(dāng) Ｆ P增大到某一界限 Ｆ PK時，物體處于將要滑動而尚未滑動的臨界狀態(tài)。 f :靜滑動摩擦系數(shù) ,為常數(shù) ,由材料決定。 ? 在許多情況下摩擦作為 主要因素 而不能忽略如：汽車的摩擦制動、皮帶傳動、機床夾具夾緊工件等等，均是利用摩擦力來工作的。 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 物系平衡問題實例 2 ? 解： 選取桿 CE（帶有銷釘 D）以及滑輪、繩索、重物組成的系統(tǒng)（小系統(tǒng)）為研究對象：。 教學(xué)要求： 熟練掌握物體系統(tǒng)平衡問題的解法 了解靜不定問題的概念 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 (一 )剛體靜定性質(zhì)的判斷 ? 各種不同力系平衡時都只有一定數(shù)目的平衡方程，如平面匯交力系為二個、力偶系為一個、一般力系為三個等。 求拉桿 BC和支座 A的約束反力 。 Ｇ =0 ② ?又因為Ｆ T =Ｇ =2KN ?則由（ 2）式整理得： FBC== ?代入 (1)得 : Ｆ AB=2sin30176。 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 應(yīng)用舉例 例 如圖，已知 G＝ 100N，求斜面和繩子的約束力 解 ： 1)取小球為研究對象，畫受 力圖 ,并建立坐標(biāo)系如圖； 2)列平衡方程： ????????030c o s:0030s in:000GFFyGFFxNT?????NFNFNT50解得：思考： 若坐標(biāo)系如圖 b)建立，平衡方程如何寫？ 300 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 G ?????????????000CmYX例 :求 A、 B兩處的約束反力及繩子的拉力 T. 解 :① .取研究對象 —— 小車 ② .做受力圖 ③ .建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸 ④ .列平衡方程 ⑤ .解方程 x y 0s in ?? ?GT0c o s ??? ?GNN BA0???? aNbN ABG α B A T C 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 ? 例題 111 G 300 300 A C B FAB FAB FAB′ FBC FBC FBC G FT 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 ?解： ①根據(jù)題意分別選取滑輪Ｂ、桿件ＡＢ、ＢＣ為研究對象并畫出分離體； ?②對各構(gòu)件進行受力分析并畫出受力圖（桿件ＡＢ、ＢＣ屬二力構(gòu)件） ?③以輪心Ｂ為原點建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)平面匯交力系的平衡條件，列出平衡方程并求解： ?∑ Ｆ X=0Ｆ BCcos30176。 ? MA = 0， ? MB = 0 , ? MC = 0。 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 討論 :主矢 R180。 例如圖 145所示汽車的受力 ， 還有車床主軸的受力等 。ｍ ， 按順時針方向轉(zhuǎn)動 。30s i n30c o sFFFFFFFFFFFFFFFFyxyxyxyx解： ???????????NFyFNFxFRyRxNFFF RyRxR ???04 0 . 9 7 5 ??? a r c t gFFa r c t gRxRy?FR 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 P46(120) X Y F1 F2 F3 F4 FR FR F4 F1 F2 F3 450 600 300 300 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 二 .平面力偶系的合成 ? 力偶系：兩個或兩個以上力偶組成的力系 。 30186。 =300N F2Y = 600 cos30176。 ? ? 或 22RF YX FF ????RYRXFFαc o s ?RRYFFβc o s ?第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 平面匯交力系合成的解析法 ? 方法步驟： ? 建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系； ? 求出力系中各分力在兩坐標(biāo)軸上的投影 FX FX2… 、Fxn； FY FY2… 、 Fyn； ? 根據(jù)合力投影定理求出兩坐標(biāo)軸上所有投影的代數(shù)和： ∑ Ｆ X=Ｆ 1X+Ｆ 2X+… +Ｆ nx ∑ Ｆ Y=Ｆ 1Y+Ｆ 2Y+… +Ｆ ny ∑F X、 ∑ FY 即為合力Ｆ R在 x、 y軸上的投影； 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 平面匯交力系合成的解析法 ?根據(jù)公式 求得合力大??； ?由公式 求出合力與ｘ軸夾角 或由 求出合力與 y軸的夾角 ， 從而確定合力 FR方向 。 ? 根據(jù)力的投影與分力的關(guān)系，可以將較復(fù)雜的矢量運算轉(zhuǎn)化為簡單的投影代數(shù)運算。 Ｆ sinα 合力大小由公式計算 合力方向由公式 β ＝ Fsinα 或 確定。 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 力在平面直角坐標(biāo)軸上的投影 ? a b a ′ b ′ 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 力在平面直角坐標(biāo)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 。 ? 在應(yīng)用中，通常將一個力分解為沿兩個互相垂直的坐標(biāo)軸的 正交分力 FX、 FY 。 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 。 任意個匯交力的合成 : 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 ? 任意個匯交力合成的矢量式： FR= F1+ F2+… + Fn=∑ Ｆ ? 結(jié)論 ： 在一般情況下，平面匯交力系合成的結(jié)果是一個合力 合力的作用線通過力系的匯交點 合力的大小和方向由力多邊形的封閉邊表示，等于力系中各力的矢量和。 汽車機械基礎(chǔ)第 2版 高職高專 ppt 課件 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)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