最新汇交力系力偶系平衡全解幻灯片.ppt

《最新汇交力系力偶系平衡全解幻灯片.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、汇交力系力偶系平衡全解约束和约束力：自由体和非自由体方向：必与该约束所能阻碍的位移方向相反大小+方向正交力系物体的受力分析和受力图qABq取分离体；分析约束与相应的约束力；画出荷载与可能的约束力.受力分析——分析物体受到的全部力（载荷和约束力）。载荷：主动力；约束力：被动力分析方法——取分离体，画受力图。合成原理：力的平行四边形法则合力F123F121.汇交力系合成的几何法力多边形法则（力三角形）合成方法：力多边形法则注意：各分力矢首尾相接，合力矢与第一分力矢同起点并与最后分力同终点。合力§2-1汇交力系——几何方法A2.汇交力

2、系平衡的几何条件汇交力系平衡条件：合力平面汇交力系平衡的几何条件——力多边形自行封闭。例题已知：梁重P=10kN,α=45°求：钢索AC和BC所受的拉力。力多边形自行封闭，构成直角三角形CABα=45°αCABαα45°45°FA=FB=Wcos45°=10cos45°=7.07kN解：取梁AB为研究对像，画受力图从已知力开始用几何法，画封闭力三角形。例2-1已知：AC=CB，F=10kN,各杆自重不计求：DC杆及铰链A的受力。解：DC为二力杆，取AB杆，画受力图。用几何法，画封闭力三角形。按比例量得45°ABCFD45°ABC

3、FFCEFAFAFCF45°从已知力开始注意：力的投影是标量x'FxBAbaxFFx<0力在轴上的投影Fx=FcosFx>0投影的正负号规则从起点到终点与轴的正向相同时，投影为正；相反时为负。3.汇交力系合成的解析法1）力在正交坐标轴系的投影与力的解析表达式力在直角坐标轴上的投影Fx=FcosαFy=FcosβFz=FcosFFxFyFzxyzabx'y'FFxFyabOxyxFx=FcosαFy=Fcosβxyz(1.3-5)Fx=FsinγcosFy=FsinγsinFz=FcosγFFxFyFzγF

4、xyFxy=Fsinγ二次投影法力的投影与分力间的关系F1xyFFxFy分力xyF投影FxFyxyFFxFy投影分力在直角坐标轴上力的投影与分力大小相同力的投影FxFy(1.3-5)力的投影与分力间的关系力在空间直角坐标轴上的投影与分力的大小相等。力的投影力的分解xyzFFxFyFzγFxyxyzFFxFyFzγFxy空间汇交力系的合力空间汇交力系的合力等于各分力的矢量和F=F1+F2+……+Fn=∑Fi合力投影定理：合力在某轴上的投影等于各分力在同一轴上投影的代数和。Fx=Fx1+Fx2+……+Fxn=∑FxiFy=Fy

5、1+Fy2+……+Fyn=∑FyiFz=Fz1+Fz2+……+Fzn=∑Fzi2）合矢量投影定理汇交力系的平衡条件：合力等于零。Fx=Fx1+Fx2+……+Fxn=∑Fxi=0Fy=Fy1+Fy2+……+Fyn=∑Fyi=0Fz=Fz1+Fz2+……+Fzn=∑Fzi=0空间汇交力系的平衡方程：∑Fx=0∑Fy=0∑Fz=04.汇交力系的平衡方程例2-3已知：系统如图，不计杆、轮自重，忽略滑轮大小，P=20kN求：系统平衡时，杆AB、BC受力。解：AB、BC为二力杆，取滑轮B，画受力图。F1=F2=PBFBAF1F2FBC60°

6、xy30°用解析法，建图示坐标系解得（压力）（压力）例3-1图示圆轴斜齿轮，已知：啮合力Fn，螺旋角β，压力角α求：力Fn在三个坐标轴上的投影。解：Fxy=FncosαFx=–FncosαcosβFy=–FncosαsinβFz=–FnsinαFz=–Fnsinαβ例3-3图示起重装置，BCED平面与水平面夹角30°已知：物重P=10kN，CE=EB=DE，=30°求：杆受力及绳拉力解：画受力图如图∑Fx=0F1=F2F1sin45°–F2sin45°=0∑Fy=0∑Fz=0解得：在空间力系中，力使物体绕某点转动的效

7、应，与相应的力矩平面在空间的方位有关。在xOy平面内的力F对O点之矩（力矩平面P）使物体绕z轴转动；不在xOy平面内的力F1对O点之矩（力矩平面P1）使物体绕z1轴转动，z1轴垂直于力矩平面P1。1.力对点的矩以矢量表示——力矩矢FABxyzOPF1P1z1§3-2力对点的矩和力对轴的矩力对点之矩的矢量表示法：力矩矢FABxyzOhMO(F)MO(F)=r×F（3–8）(3)作用面：力矩作用面。(2)方向:转动方向(1)大小:力F与力臂h的乘积rr—力作用点的矢径力矩矢的三要素按右手螺旋法则表示力矩矢的指向力矩矢MO(F)垂直于

8、平面OAB定位矢量—力矩矢始端必须在矩心力对点O的矩在三个坐标轴上的投影为(3-10)Mz(F)>02.力对轴的矩Mz(F)=MO(Fxy)=±Fxy·d(3-11)力与轴相交或与轴平行（力与轴在同一平面内）力对该轴的矩为零。力对轴的矩是力使物体绕轴转动的度量正