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第一章 绪论 第二章 刚体静力分析基础 ２-１-２.力对点之矩 １.力矩的概念 　力使物体产生转动效应的物理量称为力矩。产生转动的中心点称为力矩中心（简称矩心），力的作用线到力矩中心的距离d称为力臂，力使物体绕矩心转动的效应取决于力F的大小与力臂d的乘积及力矩的转动方向。力对点之矩用MO（F）来表示，即 ： 合力矩定理：平面汇交力系的合力对平面内任意一点之矩，等于其所有分力对同一点的力矩的代数和。即： 力对点之矩的求法 方法1：用力矩的定义式，即力和力臂的乘积求力矩。 这种方法的关键在于确定力臂d。需要注意的是，力臂d是矩心到力作用线的距离，即力臂必须垂直于力的作用线。 方法2：运用合力矩定理求力矩。在工程实际中，有时力臂的几何关系较复杂，不易确定时，可将作用力正交分解为两个分力，然后应用合力矩定理求原力对矩心的力矩。 例：圆柱齿轮如图，受到啮合力Fn的作用，设Fn =1400N，齿轮的压力角α=200，节圆半径，r=60mm，试计算力Fn对轴心O的力矩。 2-1-3力偶的概念和性质 1、力偶的概念 力偶同力矩一样，是一代数量。其正负号只表示力偶的转动方向，规定：力偶逆时针转向时，力偶矩为正，反之为负。 力偶矩的单位是： 或 力偶矩的大小、转向和作用平面称为力偶的三要素。 2、力偶的性质 3、平面力偶系的合成 力偶对物体只产生转动效应，转动效应的大小取决于力偶矩的大小及转向。所以，物体内某一平面内受力偶系作用时，也只能使物体产生转动效应。力偶系对物体转动效应的大小等于各力偶转动效应的总和，即平面力偶系可以合成为一个合力偶，其力偶矩等于各分力偶矩的代数和。合力偶矩用M表示： 它既不平衡，也不能合成为一个合力，只能 使物体产生转动效应。力偶两个力所在的平面，称为力偶作用面。两力作用线之间的垂直距离，叫作力偶臂（以d来表示）。力偶使物体转动的方向称为力偶的转向。力偶对物体的转动效应，取决于力偶中的力与力偶臂的乘积，称为力偶矩。记作： 或M： 定义：作用在物体上的一对大小相等、方向相反、作用线相互平行的两个力称为力偶， （3）力偶矩保持不变，力偶可以在其作用面内任意搬移，或者同时改变力偶中的力的大小和力偶臂的长短，力偶对刚体的效应不变。 （2）作用于刚体同一平面内的两个力偶等效的充要条件是力偶矩彼此相等。 （1）力偶对物体不产生移动效应，因此力偶没有合力。 自由体 非自由体 约束 约束力 主动力 —— 可以任意运动（获得任意位移）的物体。 —— 运动(位移)受到某些限制的物体。 —— 约束对被约束体的作用力。 —— 由周围物体所构成的、限制非自由体位移的条件。 —— 约束力以外的力，能主动使物体运动 或具有运动趋势的力。 1. 基本概念 §2–2 约束和约束力 2. 常见的几种类型的约束 柔绳、链条、胶带构成的约束 §2–2 约束和约束力 柔索约束力的方向沿它的中心线且背离物体，为拉力 柔绳约束 柔绳、链条、胶带构成的约束 §2–2 约束和约束力 ? 约束类型与实例 F1 F2 胶带构成的约束 §2–2 约束和约束力 ? 约束类型与实例 柔绳约束 链条构成的约束 §2–2 约束和约束力 ? 约束类型与实例 光滑接触面约束 光滑接触面约束 §2–2 约束和约束力 ? 约束类型与实例 F F F 沿接触点处的公法线，指向物体，为压力 §2–2 约束和约束力 ? 约束类型与实例 F F 光滑接触面约束实例 §2–2 约束和约束力 ? 约束类型与实例 光滑圆柱铰链约束 A B F 光滑圆柱铰链约束 A B §2–2 约束和约束力 ? 约束类型与实例 Fy Fx 固定铰链支座 固定铰链支座 光滑圆柱铰链约束 §2–2 约束和约束力 ? 约束类型与实例 F ? F F 活动铰链支座 活动铰链支座 光滑圆柱铰链约束 §2–2 约束和约束力 ? 约束类型与实例 §2–2 约束和约束力 ? 约束类型与实例 光滑圆柱铰链约束实例 §2–2 约束和约束力 ? 约束类型与实例 §2–2 约束和约束力 ? 约束类型与实例 光滑圆柱铰链约束实例 §2–2 约束和约束力 ? 约束类型与实例 光滑圆柱铰链约束实例 §2–2 约束和约束力 ? 约束类型与实例 光滑球铰链约束： A B F 光滑球铰链约束 §2–2 约束和约束力 ? 约束类型与实例 光滑球铰链约束实例 §2–2 约束和约束力 ? 约束类型与实例 §2–2 约束和约束力 ? 约束类型与实例 FA FB A C B 双铰链刚杆约束 A B §2–2 约束和约束力 ? 约束类型与实例 C A B A B FA FB 双铰链刚杆约束 §2–2 约束和约束