522机构静力分析基础辅导

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1、机构静力分析基础辅导机构静力分析的耍点有以下儿点：1.掌握力和力矩的基本概念并深刻理解四个基本定理；(1)力的概念可以这样理解：力是物体之间相互的机械作用，这种作用将使物体的机械运动状态发生变化，或者使物体产生变形。力的三要素：力的大小、方向(包括方位和指向)和作用点。力是矢量：既有大小又有方向。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。如果两个力系对同一物体的作用等效，称这两个力系互为等效力系。当一个力系与一个力的作用效应完全相同时，这个力称为该力系的合力，而该力系中的每一个力称为合

2、力的分力。(2)力矩的概念如卜图所示，力对0点的矩是力使物体产生绕0点转动的效应度量。力矩可以用一个代数量表示，其绝对值等于力矢的模与力臂的乘积，它的正负分别表示该力矩使物体产生的逆时针和顺时针的两种转向。0点叫做力矩中心，力的作用线到0点的垂直距离d叫做力臂，力臂和力的乘积叫做力对0点的力矩。力矩的计算公式：上式中正负号表示力矩转动的方向，一般规定：逆时针转动的力矩取正号，顺时针转动的力矩取负号。力矩的单位为N，m或kN，m。力偶就是受到大小相等，方向相反，互相平行的两个力的作用。它对物体产生的是纯转

3、动效应(即不需要固定转轴或支点等辅助条件)，记为(F，F)。F'力偶屮二力之间相距的垂直距离(右图屮的1)称为力偶臂。力偶对物体产生的转动效应砬该用构成力偶的两个力对力偶作用平面内任一点之矩代数和来度量，我们称这两个力对某点之矩的代数和为力偶矩。所以力偶矩是力偶对物体转动效应的度量。若用m(F,F’)表示力偶(F,F’)的力偶矩m=±F.1力偶矩也可以用一个代数量表示，其数值等于力偶屮一力的人小与力偶臂的乘积，正负号则分别表示力偶的两种相反转向，若规定逆吋针转向为正，则顺时针为负。1.掌握约束的类型和约

4、束力，柔性约束、光滑面约束、铰链约束(固定铰链约束、活动铰链约束和中间铰链)以及固定端约束，要熟练掌握约束力的分析方法，会画出约束力的方向；(1)柔性约束(由绳索、皮带、链条等形成的约束)只能限制物体沿柔性伸长方向的运动，因此它对物体只有沿柔性方向的拉力。如下图(a)所示，当绕过皮带轮子时，常假想在皮带的直线部分处截开皮带，将与轮接触的皮带和轮子一起作为考察对象。这样处理，就可不考虑皮带与轮子间的内力，这吋作用于轮子的皮带拉力即沿轮缘的切线方向，如下图(b)所示。(2)光滑面约束当两物体直接接触，并可忽

5、略接触处的摩擦时，约束只能限制物体在接触点沿接触面的公法线方向约束物体的运动，不能限制物体沿接触面切线方向的运动，故约束反力必过接触点沿接触面法向并指向被约束体，简称法向压力，通常用/^表示，如下图所示。(1)铰链约束包括岡定铰链约束、活动铰链约束和中间铰链约束。①固定铰链约束用以将构件和机架连接，K图(b)是这种约束的简图。②活动铰链约束这种约束反力通常是用两个通过铰链中心的大小和方向未知的正交分力Fx,Fy来表示，其合力为什两分力的指向可以任意设定，如下图(b)所示。W③中间铰链用来连接两个可以相对

6、转动但不能移动的构件，如曲柄连杆机构中曲柄与连杆的连接。通常在两个构件连接处用一个小圆圈表示铰链，如下图c所示。(a)(b)(c)(1)固定端约束1.熟练掌握平面力系平衡方程及其应用。在本章中，画受力图(各种约束条件下，约束力的分析)，列平衡方程求出未知力是要求重点掌握的。方法：在简图上除去约束，使对象成为自由体，添上代表约束作用的约束反力。解除约束后的自由物体称为分离体，在分离体上画上它所受的全部主动力和约束反力，就称为该物体的受力图。画受力图是解决力学问题的第一步骤，正确地画出受力图是分析、解决力学

7、问题的前提。画受力图吋应注意：只画受力，不画施力；只画外力，不画内力；解除约束后，才能画上约束反力。例1:如图所示吊杆中4、B、C均为铰链连接，已知主动力凡AB=BC=L,BO=ho求两吊杆的受力的大小。图示吊杆都是用铰链联接，A、C是固定铰链，S是屮间铰链，构件Afi和BC都是二力杆，因此可以判断Afi杆的受力一定是沿/IB连线方向的，BC杆的受力一定是沿BC连线方向，求拉杆的受力时，要取S点为分离体进行受力分析。B点的受力:S点受力是汇交力系，可以列两个平衡方程：ZX=OFeccosa—Fabcos

8、oc=0FBc=FAbZY=02FABsina-F=0=——2sma注意：在进行受力分析时，一定要注意所求的问题，根据所求的问题取分离体，再分析分离体的受力。例2:求图示梁支座的约束反力。己知：F=2kN。取梁为分离体，两端都是铰链联接，A端是固定铰链支座，S端是活动支座，梁的受力图如下:A1FFB//2m2n

9、FF、1,11用三个平衡方程求出未知力Fax、FAy、Fb,请同学自行完成。例3重力为P的圆球放在板AC与墙壁AB之间，如图a所示