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* §1-2 约束和约束力 　自由体——位移不受限制的物体。 　非自由体——位移受到限制而不能作任意运动的物体。 　约束——对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体。 　约束力——约束作用于非自由体的力。(简称：约束反力或反力) 　除约束力外，非自由体上所受到的所有促使物体运动或有运动趋的力，称为主动力。 　约束力是由主动力引起的，故它是一种被动力。 * 约束力取决于约束本身的性质、主动力和物体的运动状态。 约束力阻止物体运动的作用是通过约束与物体相互接触来实现的，因此它的作用点在相互接触处；它的方向必与该约束所能阻碍的位移方向相反。 约束力 大小——待定 方向——与该约束所能阻碍的位移方向相反 作用点——接触处 §1-2 约束和约束力 * 工程常见的约束 1、具有光滑接触面（线、点）的约束（光滑接触约束） §1-2 约束和约束力 * 光滑支承接触对非自由体的约束力，作用在接触处；方向沿接触处的公法线并指向受力物体，故称为法向约束力，用 表示． §1-2 约束和约束力 * * 2、由柔软的绳索、胶带或链条等构成的约束 柔索只能受拉力，又称张力.用 表示． §1-2 约束和约束力 * 柔索对物体的约束力沿着柔索背向被约束物体． 胶带对轮的约束力沿轮缘的切线方向，为拉力． §1-2 约束和约束力 * 3 、光滑铰链约束（径向轴承、圆柱铰链、固定铰链支座等） （1） 径向轴承（向心轴承） 约束特点： 轴在轴承孔内，轴为非自由体、轴承孔为约束． §1-2 约束和约束力 * 约束力： 当不计摩擦时，轴与孔在接触为光滑接触约束——法向约束力． 约束力作用在接触处，沿径向指向轴心． 当外界载荷不同时，接触点会变，则约束力的大小与方向均有改变． 可用二个通过轴心的正交分力 表示． §1-2 约束和约束力 * （2）光滑圆柱铰链 约束特点：由两个各穿孔的构件及圆柱销钉组成，如剪刀． §1-2 约束和约束力 * 约束力： 光滑圆柱铰链：亦为孔与轴的配合问题，与轴承一样，可用两个正交分力表示． 其中有作用反作用关系 一般不必分析销钉受力，当要分析时，必须把销钉单独取出． §1-2 约束和约束力 * * （3） 固定铰链支座 约束特点： 由上面构件1或2 之一与地面或机架固定而成． 约束力：与圆柱铰链相同 以上三种约束（经向轴承、光滑圆柱铰链、固定铰链支座）其约束特性相同，均为轴与孔的配合问题，都可称作光滑圆柱铰链． §1-2 约束和约束力 * 　　约束反力过销中心，方向不能确定，通常用正交的两个分力表示。 FR Fx Fy §1-2 约束和约束力 * （4）、其它类型约束 （1）滚动支座 约束特点： 在上述固定铰支座与光滑固定平面之间装有光滑辊轴而成． 约束力： 构件受到⊥光滑面的约束力． §1-2 约束和约束力 * (2) 球铰链 约束特点：通过球与球壳将构件连接，构件可以绕球心任意转动，但构件与球心不能有任何移动． 约束力：当忽略摩擦时，球与球座亦是光滑约束问题． 约束力通过接触点,并指向球心,是一个不能预先确定的空间力.可用三个正交分力表示． §1-2 约束和约束力 * （3）止推轴承 约束特点： 止推轴承比径向轴承多一个轴向的位移限制． 约束力：比径向轴承多一个轴向的约束反力，亦有三个正交分力 ． §1-2 约束和约束力 * （2）柔索约束——张力 球铰链——空间三正交分力 止推轴承——空间三正交分力 （4）滚动支座—— ⊥光滑面 （3）光滑铰链—— （1）光滑面约束——法向约束力 §1-2 约束和约束力 * §1-2 物体的受力分析和受力图 在受力图上应画出所有力，主动力和约束力（被动力） 画受力图步骤： 3、按约束性质画出所有约束（被动）力 2、画出所有主动力 1、取所要研究物体为研究对象（分离体），画出其简图 1、受力分析和受力图 * 例1-1 解：画出简图 画出主动力 画出约束力 碾子重为 ，拉力为 ， 、 处光滑接触，画出碾子的受力图． §1-2 物体的受力分析和受力图 * §1-2 物体的受力分析和受力图 * 例1-2 解：取屋架 画出主动力 画出约束力 画出简图 屋架受均布风力 （N/m）， 屋架重为 ，画出屋架的受力图． §1-2 物体的受力分析和受力图 * 例1-3 解： 取 杆，其为二力构件，简称二力杆，其受力图如图(b) 水平均质梁 重为 ，电动机重为 ，不计杆 的自重，画出杆 和梁 的受力图．图(a) §1-2 物体的受力分析和受力图 * 取 梁，其受力图如图 (c) 若这样画，梁 的受力图又如何改动?