工程力学 第2版 教学课件 作者 邱家骏 第十四章 动 静 法.ppt

第三节　定轴转动刚体对轴承的动反力、 图　14-26 第三节　定轴转动刚体对轴承的动反力、 图　14-27 第三节　定轴转动刚体对轴承的动反力、 12BI6A1.eps 第三节　定轴转动刚体对轴承的动反力、 12BI6A2.eps 第三节　定轴转动刚体对轴承的动反力、 12BI6A3.eps 第三节　定轴转动刚体对轴承的动反力、 12BI6A4.eps 第三节　定轴转动刚体对轴承的动反力、 12BI6A5.eps 第三节　定轴转动刚体对轴承的动反力、 12BI6A6.eps 第三节　定轴转动刚体对轴承的动反力、 12BI6A7.eps 第三节　定轴转动刚体对轴承的动反力、 12BI6A8.eps (2)空心轴Dmin＝28.2mm； 第三节　定轴转动刚体对轴承的动反力、 (３)重力比＝0.51(2)Ａ＝max;θＡ＝θ2)矩形截面，Fcr＝89kN3)工字形截面，Fcr＝352kN(2)h/d≥5时先倾倒 第十四章　动　静　法 第一节　惯性力的概念、动静法第二节　刚体惯性力系的简化第三节　定轴转动刚体对轴承的动反力、 第一节　惯性力的概念、动静法 一、惯性力的概念　　以图14?1所示打台球为例，质量为m的台球在球杆的力Ｆ作用下做直线加速运动，这时将力Ｆ分解成两个力F=F′+F″。其中F″与约束力ＦN平衡，另一个力F′产生加速度a，将-ma=Fg称为惯性力。 图　14-1 第一节　惯性力的概念、动静法 图　14-2 二、质点的动静法 第一节　惯性力的概念、动静法 　　考察一质量为m的非自由质点，其上作用主动力Ｆ和约束力ＦＮ，合力为ＦR，如图14?3所示。质点在合力ＦＲ作用下做加速运动，根据牛顿第二定律有三、质点系的动静法　　设质点系由几个质点组成，如图14?4所示，质点系中任一质点Mi的质量为mi，加速度为ai，作用于该质点上的主动力为Fi，约束力为i，惯性力Fgi=-miai，应用质点动静法有 图　14-3 第一节　惯性力的概念、动静法 图　14-4 第一节　惯性力的概念、动静法 图　14-5 例14-1　图14-5所示重力为G的小球系于长为l的软绳下端， 第一节　惯性力的概念、动静法 绳上端固定于O点，并与铅垂线成α夹角，球在垂直于铅垂线的平面内作匀速回转。已知：球的质量m=1kg，l=300mm，α＝６０°，求：球的速度和绳所受的拉力。解　1)选择研究对象：以小球为研究对象。2)受力分析。3)运动分析。4)加惯性力。5)列动静方程。6)求解未知量。例14-2　用动静法解图14-6所示的滑轮体系中重物A和B的加速度以及滑轮的角加速度，已知Ga＞Ｇb，滑轮轮重Ｇ，质量均匀分布在轮缘上。 第一节　惯性力的概念、动静法 图　14-6 解　1)选择研究对象。 第一节　惯性力的概念、动静法 以重物A和B，以及滑轮组成的质点系作为研究对象。2)受力分析。3)运动分析。4)加惯性力。5)列动静方程。6)求解未知量。 第二节　刚体惯性力系的简化 一、刚体做平动　　刚体做平动时其上各点的加速度均相同，各点的惯性力组成一个同向平行力系，如图14?7所示，任一质点Mi的惯性力Ｆgi＝-miai，刚体平动时每点的加速度均以质心加速度相等，即有 图　14-7 第二节　刚体惯性力系的简化 二、刚体做定轴转动　　刚体绕定轴转动时，惯性力系的类型较多，现只介绍最常见的一种，即刚体具有对称平面，且转轴垂直于对称平面的情况。 图　14-8 第二节　刚体惯性力系的简化 1)转轴通过质心，但角加速度ε≠0，这时，由于质心加速度aC=0，惯性力系的主矢Ｒg=0；但主矩依然为MgＯ＝－ＪＯε，此时O点与质心C重合，如图14-９a所示。2)转轴不通过质心，做匀速转动，这时MgO＝０；而惯性力系主矢依然为Ｒg=-MaC，如图14-９b所示。3)转轴通过质心，匀速转动，这时惯性力系的主矢和主矩均为零，即Rg=0，MgO＝０。三、刚体做平面运动 第二节　刚体惯性力系的简化 　　讨论仍限于具有质量对称平面的刚体平面运动问题，由运动学知道，刚体平面运动可以分解为随质心C的平动和绕质心C的转动，现将惯性力系向质心C简化，简化结果可以得到一个通过质心C的惯性力的合力Ｒg=-MaC和绕质心转动的惯性力偶，其力偶矩Mcg＝，如图14?10所示，即 图　14-９ 第二节　刚体惯性力系的简化 图　14-10 例14-3　如图14-11所示，电动机的定子重Ｇ， 第二节　刚体惯性力系的简化 安装在水平的基础上，转子重Ｗ，其重心为C，偏 图　14-11 第二节　刚体惯性力系的简化 解　1)选择研究对象。以电动机整体为研究对象。2)受力分析。3)运动分析。4)加惯性力。5)列动静方程。6)求解未知量。 图　14-12 第二节　刚体惯性力系