理论力学 教学课件 作者 张居敏 杨侠 许福东2.1平面力偶及其合成.ppt

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1、第二章平面任意力系力系：一个物体同时受到n个力的作用(n≥2)这n个力就称为一个力系；平面力系：各力作用线都在同一个平面内的力系称为平面力系；平面力系（一般）平面力偶系+平面汇交力系（特殊）1静力学§2–1平面平行力系、平面力偶系的合成与平衡平面平行力系:力的作用线相互平行;2静力学结论：处于同一平面内的两个力，只有当它们同时满足等大、反向平行、不共线三个条件时，这两个力才不能合成为一个力；力偶：两个大小相等的反向平行力合称力偶。3力偶对物体的作用效果：力偶矩、旋向力偶的性质1：力偶可以在其作用面内移动、转动到任意指定的位置，而不改变其对物体

2、的作用效果4∽5平面力偶对物体的作用效果只与两个因素有关：力偶矩的大小和旋向；其它因素如力臂的长短、力的大小与方向、力作用线的位置等都是可以等效调整的，都不是决定力偶对物体作用效果的本质因素。表示，逆时针力偶用符号表示。6性质2物体不可能在一个力和一个力偶的共同作用下处于平衡状态。性质3作用在同一平面内的两个力偶可以合成为一个力偶。7推论1如果物体在一个力偶m和两个力的共同作用下处于平衡状态，并且力偶m中的两个力与力共面，则力必构成一个力偶，并且力偶（）与力偶m的代数和等于零。8例2.1-1、图示CD杆上有一光滑导槽,套在AB杆的销钉E上(销

3、钉E是焊接在AB杆上的);在AB杆和CD杆上各作用一个力偶,AB杆处于水平状态;求使机构处于平衡静止状态的力偶m2的大小(不计杆重)已知：9解、研究对象:CD杆/AB杆,受力如b/c图所示,FE与FC、FA与FE都构成力偶,则有：CD杆:AB杆:10习题：用多轴钻床在一个工件上同时钻出四个直径不同的孔,各钻头的切削力偶矩都为15N.m,旋向如图所示,工件用两个圆柱销钉A、B固定,b=200m;求销钉A、B对工件的作用力。N答案：11例2.1-2、如示直角弯杆ABCD与直杆DE及EC铰接而成，作用在DE杆上的力偶M=40kN.m（逆时针），各杆

4、重量不计，尺寸如图所示。求支座A、B处的约束力及杆EC的内力。12解、研究对象:整体/DE杆,受力如b/c图所示,FA与FB、FD与FE都构成力偶,则有：整体：DE杆：13课堂练习题、曲杆AC、BC自重不计（图示），在AC杆上作用一个力偶m，曲杆AC受力如图所示；现把力偶m移动到BC杆上（图b），则A、B、C铰所受的力都将改变（AC杆为二力构件）；试分析这种改变与“力偶可以在其作用面内任意的移动、转动而不改变其对物体的作用效果”相矛盾吗？1415OF2F3F1F4A4A3A2A1yxyxOF2F4F1F3yxOF2F4F1F3m2m1m3m4

5、F1F2F3F1F2F3F12F1F2F3F23F1ABF2CABF12FT1BACFT2FTBABFTAF1F2FT1BACFT2DF12BABF2AF1BAF2F1FTFTBAFT1FT2BAFT1FT2CBACF12BADF1216dFFFFABFFCDFFCDFFF1F1CDF2F2CDF2F2ABFCDFGHF2F2ABFFF1F1F2ABF2HF2GF2F3F3F4F4HGF4F4CDABFFCDFFGHF1FFF1GHGHF2F2CDF2F2FFGHdH1F1FFF1G1G2dd2GHH1H2H2F1FFF1G1G2dd2GHH

6、1F2F2F2F2d2GHH2G217CDFFdMD1DFFF1F1C1C2CD2dG1H1F2F2CDMF1F2F2ABCCF1F1F1DCF1DGAOMF1F1F2F2d1d2d'F1'F1F2'F2'd'F12'F12A40oEBDCm1m2DCm1FCFEEAEBm2FEFABMCDEAFAFBBMCDEA2.2m2m2m2mBMCDEAFEFDmABCFcmABCFc18