機(jī)械基礎(chǔ)(一)桿件的靜力分析-文庫吧資料
2025-01-31 00:18本頁面
【正文】 動(dòng)鉸鏈支座 工程中常將橋梁，房屋等結(jié)構(gòu)用鉸鏈連接在有幾個(gè)圓柱形滾子的活動(dòng)支座上，支座在滾子上可做左右相對(duì)運(yùn)動(dòng)，允許兩支座間距離可稍有變化，這種約束稱為活動(dòng)鉸鏈支座。 第 1章 桿件的靜力分析 （ a） （ b） 圖 134活動(dòng)鉸鏈支座 第 1章 桿件的靜力分析 圖 133連接鉸鏈（中間鉸鏈）約束 約束特點(diǎn)、約束力的方向與固定鉸鏈支座相同。 約束力的方向：作用在與銷釘軸線垂直的平面內(nèi)，并通過銷釘中心，但方向待定，工程中常用通過鉸鏈中心的相互垂直的兩個(gè)分力 FAX、 FAY表示。 第 1章 桿件的靜力分析 圖 130光滑面約束 第 1章 桿件的靜力分析 圖 131光滑圓柱鉸鏈約束 鉸鏈約束通常分為固定鉸鏈支座、中間鉸鏈、活動(dòng)鉸鏈支座等幾種類型。 第 1章 桿件的靜力分析 2．光滑面約束 光滑面約束 是由光滑接觸面所構(gòu)成的約束。 圖 129減速箱蓋和皮帶輪 約束力的方向與約束所能限制的運(yùn)動(dòng)方向相反 第 1章 桿件的靜力分析 常見的約束類型 1．柔體約束 柔體約束是由柔軟而不計(jì)自重的繩索、鏈條、傳動(dòng)帶等所形成的約束。 第 1章 桿件的靜力分析 表 11 主動(dòng)力與約束力的區(qū)別 主動(dòng)力 約束力 定 義 使物體運(yùn)動(dòng)或有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力，稱為主動(dòng)力 阻礙物體運(yùn)動(dòng)的力，隨主動(dòng)力的變化而改變，是一種被動(dòng)力 特 征 大小與方向預(yù)先確定，可以改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 大小未知，取決于約束本身的性質(zhì)，與主動(dòng)力的大小有關(guān)，可由平衡條件求出。 約束力： 約束對(duì)被 約束 物體的作用力 ，也叫約束反力。如滾動(dòng)軸承中的內(nèi)、外圈是滾動(dòng)體的約束，繩是燈的約束，軸承是轉(zhuǎn)軸的約束。例如，用繩索懸掛的重物、在軌道上行駛的機(jī)車。例如，在空間航行的飛機(jī)、飛行的炮彈等。 第 1章 桿件的靜力分析 167。 第 1章 桿件的靜力分析 力的平移定理 力的平移定理 —— 若將作用在剛體某點(diǎn)（ A點(diǎn)）的力（ F）平行移到剛體上任意點(diǎn)（ O點(diǎn)）而不改變?cè)Φ淖饔眯Ч?，則必須同時(shí)附加一個(gè)力偶，這個(gè)力偶的力偶矩等于原來的力對(duì)新作用點(diǎn)之矩。推論 2：只要保持力偶矩的大小和轉(zhuǎn)向不變，可以同時(shí)改變力偶中力的大小和力偶臂的長(zhǎng)短， 而不改變其對(duì)剛體的作用效果（圖 126）。 擰瓶蓋時(shí) ， 可將力夾在 A、 B位置或 C、 D位置 ， 其效果相同 。 第 1章 桿件的靜力分析 x+Ｆ x+Ｆ d） ＝ +Ｆ M○ （ Ｆ ， Ｆ ′） ＝ Ｆ ′性質(zhì) 2：力偶對(duì)其作用面內(nèi)任一點(diǎn)之矩恒為常數(shù)，且等于力偶矩，與矩心的位置無關(guān)（圖 124）。力偶矩的單位是 N?m，讀作“牛米”。 M＝ 177。 3．力偶矩 力偶矩是力偶中的一個(gè)力的大小和力偶臂的乘積并冠以正負(fù)號(hào)。 兩個(gè)力作用線之間的垂直距離 d稱為 力偶臂 ； 兩力作用線所確定的平面稱為 力偶的作用面 。m） 第 1章 桿件的靜力分析 1．什么是力偶 大小相等、方向反向、作用線平行但不共線的兩個(gè)力。 解： 圖 121扳手旋轉(zhuǎn)螺母 圖 (b) Mo(F)＝ Fd＝ 200 200 103 sin30o ＝ 20（ Nm） 例 11 如圖所示，數(shù)值相同的三個(gè)力按不同方式分別施加在同一扳手的 A端。 也就是說力矩與矩心的位置有關(guān)。 應(yīng)當(dāng)注意 ：一般來說，同一個(gè)力對(duì)不同點(diǎn)產(chǎn)生的力矩是不同的，因此不指明矩心而求力矩是無任何意義的。m 。力矩的單位名稱為牛頓 Fｈ （ 12） 第 1章 桿件的靜力分析 力對(duì)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)如圖 120，（ a） Ｍ o（ F） ＝ Fｈ； （ b） Ｍ o（ F） ＝ Fｈ ；（ c） Ｍ o（ F） ＝ 0；（ d） Ｍ o（ F） ＝ Fｈ （ h為過矩心○ 點(diǎn)作力 F作用線的垂線）。 、力偶、力的平移 力 F對(duì) ○ 點(diǎn)之矩（力矩） —— 力的大小 F與力臂 ｈ的乘積冠以適當(dāng)?shù)恼?fù)號(hào)，以符號(hào) Ｍ o（ F）表示。如圖 119 （ b）所示，物體為三力構(gòu)件，若已知 F F2及 F3的作用點(diǎn) C，就可以確定 F3作用線的方位。 圖 119三力平衡 （ a） 第 1章 桿件的靜力分析 ②三力構(gòu)件 —— 只受共面的三個(gè)力作用而平衡的物體。 F3 F2 F12 F1 FR （ a）兩個(gè)以上共點(diǎn)力的合成 （ b）一個(gè)力可以分解為無數(shù)大小、方向不同的分力 圖 118力的合成與分解 第 1章 桿件的靜力分析 ★ 公理四的應(yīng)用 ①三力平衡匯交定理：若作用于物體同一平面上的三個(gè)互不平行的力使物體平衡，則它們的作用線必匯交于一點(diǎn)。只有當(dāng)二力共線時(shí)，其合力才等于二力的代數(shù)和。矢量式表示如下： FR= F1+ F2 （ 11） 讀作合力 FR等于力 F1與F2的矢量和。 從力的作用效果來看，一頭大象的拉力與兩支人力隊(duì)伍的拉力相同，可以相互替代。 減去一
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