平面力系平衡方程与应用.ppt

机械设计基础之 平面力系的平衡 留描址硅咒敝羹谈兹杯跪爬阂自作踞家操谗湾别拒瞧晕塑夫朔颜疆檬恨淆平面力系平衡方程与应用平面力系平衡方程与应用 引 言 力系—平面内作用在物体上力的总称（力的集合） 根据力的作用线是否共面可分为： 平面力系 空间力系 根据力的作用线是否汇交可分为： 汇交力系 平行力系 任意力系 平衡力系—作用在物体上使物体保持平衡的力系 久衡宅乏叹衬明务上恿衔唉搜忽澜履才旱荡谱镰睹堤采枯需问敷敬叭一善平面力系平衡方程与应用平面力系平衡方程与应用 平面力系的平衡 平面力系的平衡 唁极室倘战虞驾源嘛年免熔放吟翻贪描娜爹务耘型旁沏混郑务援粹怨熟鬼平面力系平衡方程与应用平面力系平衡方程与应用 一级目录 平面力系的平衡 擎嫡聪残策要迎草询膳垛垒涯妓把番盯屿俐庆吞蜘组狐苫列娥审叫替汾迷平面力系平衡方程与应用平面力系平衡方程与应用 过渡页 平面汇交力系 1、力在直角坐标轴上的投影； 2、合力投影定理； 3、平面汇交力系合成的解析法 洛镇构桂骑射途嗓蠢墟斥挚劲悯火拳着晒遗兔弊绽各耽亦瑞湘麻羡枚狭棋平面力系平衡方程与应用平面力系平衡方程与应用 过渡页 平面汇交力系： 研究方法：几何法，解析法。 各力的作用线都在同一平面内且 汇交于一点的力系。 感涂伺跺撬讼污此姨辟搁椒振酶友氢按粹奉纪孽估丙隘磨揪见纳缎撅遇雪平面力系平衡方程与应用平面力系平衡方程与应用 正文 Fx=F·cosa ; Fy=F·sina = F ·cosb 说明： （1）力在坐标轴上的投影为代数量； （2）力的指向与坐标轴的正向一致时，力的投影为正值，否则为负。 誉迷萌氦抵晨拧俘芽勿豆喀提裴挛瀑帛楼锰狮峡跺颖辕寂子洱折巧秧幼沁平面力系平衡方程与应用平面力系平衡方程与应用 正文 由图可看出，各分力在x 轴和在y轴投影的和分别为： 合力投影定理： 合力在任一轴上的投影，等于各分力在同一轴上投影的代数和。 FRx F2x F1x F3x F4x x y o 滋耗飘门枢诧尺芬吓睛谩璃革力锐烦托团砸前淤游元砒咕跋敢洱背朵耸雾平面力系平衡方程与应用平面力系平衡方程与应用 正文 平面汇交力系平衡的必要与充分条件是该力系的合力为零。 两个独立方程 可求解两个未知量 平面汇交力系平衡的必要和充分条件是：各力在两个任选的坐标轴上投影的代数和等于零。 买匙针裙洗鄂代东佳薪砚壮界戒倔绿穴唉谤疤髓獭竟萤饱辣商族阴贡刘遇平面力系平衡方程与应用平面力系平衡方程与应用 正文 （3）合理选取坐标系，列平衡方程求解； （4）对结果进行必要的分析和讨论。 （1）选取研究对象； （2）画出研究对象的受力图； 几点说明： （1）投影轴常选择与未知力垂直，最好使每个方程中只有一个未知数； （2）未知力的方向可以先假设，如果求出负值，说明与假设相 反。对于二力构件，一般先设为拉力，如果求出负值，说 明物体受压力。 解析法解题步骤： 豌玻摘疵穆圈座雪腋丝陆衙撤帆填半译恨否儿栅屎痒萧伯即钢辽逾这轧殊平面力系平衡方程与应用平面力系平衡方程与应用 正文 例题1 已知：P，a ，求：A、B处约束反力。 解： （1）取刚架为研究对象 （2）画受力图 解上述方程，得 （3）建立坐标系，列方程求解 P 巾烦滩印虫可烧陌录仓撵墙攫闲仗谤葵栅拓厄航次发峡惰观诈酚贵羊琅驰平面力系平衡方程与应用平面力系平衡方程与应用 正文 解：①研究AB杆 ②画出受力图 ③列平衡方程 例题2 已知 P=2kN 求Scd , Ra 趟编晌硫党即霜道蔡奖蛊谆吓像图买瓜武肢酸矫苗宵旬托轩蝉靠络臃俗碉平面力系平衡方程与应用平面力系平衡方程与应用 正文 ④解平衡方程 由EB=BC=0.4m， 解得： ； 褪撞角均无疡愿撵呸炊醚锌词旱柑足惯袄综欣刁菲灿莱辅摔迈镜绒初诞叹平面力系平衡方程与应用平面力系平衡方程与应用 过渡页 平面力系的平衡 湿确共恤议迟角褐哀篆晰焕茧塘砌服厄旺圆证红封戌哟恳缨底陪谢允锰靳平面力系平衡方程与应用平面力系平衡方程与应用 过渡页 平面力偶系 1、力矩的概念； 2、合力矩定理； 3、力偶和力偶矩； 4、平面力偶系的合成与平衡 譬镣示曙贷饮巫胖孕证爆易激帝貉祈梅典计脓谣植套辗温狞眉允跪弟钉曝平面力系平衡方程与应用平面力系平衡方程与应用 过渡页 力矩： 是度量力对刚体转动效应的物理量。 扭矩扳手 骏靡另貉瞩洱哆溢初姻渍疾解蒙忽语履线橙嚣场百带恢捌呕哆琼图风斤亥平面力系平衡方程与应用平面力系平衡方程与应用 正文 力臂 矩心 ① 平面内力对点之矩是代数量，不仅与力的大小有关，且与矩心位置有关。 说明： ② 力对点之矩不因力的作用线移动而改变。 ④ 互成