[理化生]物体的受力分析1.ppt

5、受力图的画法步骤： （1）取分离体； （2）画出对象所受的全部主动力； （3）在存在约束的地方，按约束类型逐一画出约束反力。 注意：（1）二力平衡条件、三力平衡汇交、二力杆的运用； （2）受力分析过程本质上是解除约束过程，因此原约束 在受力图上不能再出现； （3）根据约束类型进行力的标定。 A C B A B C P FA FNB FB F F C B A C B A C B A FB F FA FAx FAy P 例题1 例题2 ? C G B H E G1 A F D G2 例题3 在图示的平面系统中，匀质球A 重G1，借本身重量和摩擦不计的理想滑轮C 和柔绳维持在仰角是?的光滑斜面上，绳的一端挂着重G2的物块B。试分析物块B ,球A和滑轮C的受力情况。 解： 1.物块B的受力图。 B D G2 FD 2.球A的受力图。 A E F G1 FF FE 3.滑轮 C 的受力图。 C FC FE FG I G H B E C A F D 例题4 等腰三角形构架ABC 的顶点 A，B，C 都用铰链连接，底边AC固定，而AB 边的中点D 作用有平行于固定边AC 的力F，如图所示。不计各杆自重，试画出杆AB 和BC 的受力图。 解： 1. 杆 BC 的受力图。 2. 杆 AB 的受力图。 FB FC B C B D A F FAx FAy FB B D A H F FA FB A B F 例题5 用力F 拉动碾子以轧平路面,重为G 的碾子受到一石块的阻碍，如图所示。试画出碾子的受力图。 碾子的受力图 解： A B F G FNA FNB A B C G q 例题6 屋架如图所示。A处为固定铰链支座，B处为活动支座搁在光滑的水平面上。已知屋架自重G，在屋架的AC边上承受了垂直于它的均匀分布的风力，单位长度上承受的力为q。试画出屋架的受力图。 屋架的受力图 解： A B C G FAy FAx FB q 2、光滑接触面约束 F F F 齿轮传动 凸轮传动 齿轮的啮合面 FR FR’ 压力角 约束特征： 光滑面约束小结： 只限制物体沿公法线趋向于支承面方向的运动。 反力特征： 方位— 沿接触处的公法线。 指向— 指向被约束物体（受压）。 A B C FNA FNB FNC 公切面 公法线 3. 光滑圆柱形铰链约束 A B A B F 首都机场候机楼顶棚拱架支座 光滑圆柱形铰链约束特征小结： K 方向不定 约束特征： 只限制物体沿圆柱形径向的运动。不限制其轴向和绕轴的转动运动。 本质上属光滑面约束。 反力特征： 方位— 沿销钉的径向 指向— 指向不定（假定两互相垂直分量） A B A B F A B Fy Fx (1) 固定铰链支座 A A A A FA A FAx FAy (2) 活支铰链（中间铰） C C FCx FCy A B C 曲柄滑块机构 A B C FB2x FB2y B B FB1y FB1x B B 简单铰链 思考：画出铰链B处的受力图？ 铰链约束举例 (3) 向心轴承约束反力 A FAx FAy 轴承 轴 思考题： 机器人的哪些关节是链接铰？ 人体的哪些关节可简化成链接铰？ 4. 辊轴铰链支座（可动铰支座） 辊轴支座约束特征小结： 约束特征： 只限制垂直于支承面方向的运动。 反力特征： 方位—通过销钉中心，垂直于支承面。 指向—指向待定（常假定）。 辊轴铰链支座结构形式： 辊轴铰链支座约束简化： F FA A F 5. 双铰链刚杆链杆（链杆约束） 链杆 ①两端用光滑铰链与其它物体连接的刚杆； ② 不计自重； ③ 杆上无其它主动力作用。 约束特征： 只限制物体沿杆轴线方向的运动。 反力特征： 方位—沿链杆的轴线方向（或两铰链的连线方向）； 链杆 链杆约束特征： 指向—指向不定（通常假定）。 FA A A 二力杆 —只在两个力作用下处于平衡的杆件 D C B A F D C FD FC A B C P 思考：AC、BC杆是否 为二力杆？ C B D A A B A B FA FB FA FB ？ 二力杆 —只在两个力作用下处于平衡的杆件 滑槽与销钉 补充： 只能阻止物体沿一个方向的运动，而不能阻止相反方向的运动的约束，为单面约束；否则为双面约束。 （双面约束） 思考：实际约束简化及反力确定 固定铰链支座 活动铰链支座 二.其他约束 1.球铰链 A B F A FAx FAz FAy 2. 止推轴承 A FAx FAz FAy A FAy FAx 空间画法 平面画法 3、卡尔簦—胡克万向节 万向节的应用实例 独立悬架 万向节应用实例——研制中的火星车 非独立悬架 用所学过的