机械技术基础2_1 基本概念及力的性质ppt课件.ppt

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1、主编：崔树平陆卫娟机械技术基础2.1　基本概念及力的性质2.2　平面汇交力系的合力2.3　力对点之矩2.3.1　力矩的概念2.4　力偶2.5　约束与约束力2.6　受力分析与受力图表格2.1　基本概念及力的性质2.1.1　力2.1.2　刚体和平衡2.1.3　力的性质(静力学公理)2.1.1　力1.力的定义2.力的三要素3.力的单位4.力的表示方法图2-1　力的图示2.1.2　刚体和平衡2.1.3　力的性质(静力学公理)图2-2　二力平衡条件2.1.3　力的性质(静力学公理)图2-3　二力构件2.1.3　力的性质(静力学公理)图2-4　力的可传性0.t

2、if2.1.3　力的性质(静力学公理)0205.TIF2.1.3　力的性质(静力学公理)图2-5　力的合成图2-6　齿轮受力分析2.1.3　力的性质(静力学公理)图2-7　作用力与反作用力分析2.2　平面汇交力系的合力2.2.1　力在直角坐标轴上的投影2.2.2　合力投影定理2.2.1　力在直角坐标轴上的投影例2-1　求图2-9中各力在x轴和y轴上的投影。0.tif0208.TIF2.2.1　力在直角坐标轴上的投影图2-8　力的投影图2-9　力投影的实例分析2.2.1　力在直角坐标轴上的投影解　由式(2-2)得2.2.2　合力投影定理图2-10　起

3、重机吊钩受力分析2.2.2　合力投影定理0.tif0210.TIF2.2.2　合力投影定理图2-11　桥梁桁架汇交节点受力分析图2-12　合力投影定理2.2.2　合力投影定理例2-2　如图2-13所示，一吊环受三条钢丝绳的拉力作用。已知F1=200N，方向为水平向左；F2=250N，与水平方向成30°；F3=150N，垂直向下。试求合力的大小和方向。图2-13　计算合力2.2.2　合力投影定理解　以三力的交点O为坐标原点，取坐标分别计算各力的投影，有2.3　力对点之矩图2-14　力对点之矩2.3.1　力矩的概念2.3.2　力矩的性质2.3.3　合力

4、矩定理2.3.2　力矩的性质1)力矩的大小与转向随矩心位置的变化而变化。2)当力的作用线通过矩心(d=0)或者力的大小为零时，力矩等于零。3)对于刚体，当力沿作用线移动时，力矩不变。2.3.3　合力矩定理例2-3　如图2-15所示，作用于齿轮分度圆处的法向啮合力Fn=100N，分度圆直径d=120mm，压力角α=20°(啮合力与分度圆切线的夹角)，求Fn对于轮心O点之矩。解　将啮合力Fn正交分解，分力为圆周力Ft和径向力Fr，即例2-4　制动踏板如图2-16所示。已知力F=200N，a=250mm，b=50mm，F与水平夹角α=30°，求F对O点之

5、矩。0.tif2.3.3　合力矩定理0215.TIF2.3.3　合力矩定理图2-15　齿轮图2-16　制动踏板2.3.3　合力矩定理解法一　用力矩的定义式(2-6)计算，由图中几何关系可得解法二　用合力矩定理式(2-7)计算，将F分解为力Fx和Fy，则2.4　力偶2.4.1　力偶的概念2.4.2　力偶的性质2.4.3　平面力偶系的合成2.4.1　力偶的概念图2-17　力偶实例2.4.2　力偶的性质图2-18　力偶性质2的推导2.4.2　力偶的性质图2-19　力偶的等效转换2.4.3　平面力偶系的合成2.5　约束与约束力2.5.1　柔性约束2.5.2

6、　光滑面约束2.5.3　圆柱铰链约束2.5.1　柔性约束图2-20　柔性约束2.5.2　光滑面约束0.tif图2-21　光滑接触面约束2.5.3　圆柱铰链约束图2-22　中间铰链约束1.中间铰链约束2.5.3　圆柱铰链约束2.固定铰链支座约束3.活动铰链支座约束图2-23　固定铰链支座约束4.固定端约束2.5.3　圆柱铰链约束0.tif0224.TIF2.5.3　圆柱铰链约束图2-24　活动铰链支座约束图2-25　固定端约束实例2.5.3　圆柱铰链约束图2-26　固定端约束2.6　受力分析与受力图1)明确研究对象，取分离体。2)在分离体上画出全部的

7、主动力。3)在解除约束的地方，根据约束的类型画出约束力。2)在球心O上画出主动力G。3)在C处画出柔性约束的拉力FT；在B点画出表示光滑接触约束的法向约束力FN，FN垂直于斜面(公法线方向)指向球心。2)取AC为研究对象，画分离体。2.6　受力分析与受力图图2-27　悬挂小球受力分析1)明确研究对象，取分离体。2)在分离体上画出全部的主动力。3)在解除约束的地方，根据约束的类型画出约束力。例2-5　如图2-27a所示，用绳拉住且置于光滑斜面上的小球处于静止状态，小球自重为G。画出小球的受力图(不计摩擦)。解　1)以小球为研究对象，画出小球的分离体图

8、。2)在球心O上画出主动力G。3)在C处画出柔性约束的拉力FT；在B点画出表示光滑接触约束的法向约束力FN，FN垂直于斜面