汽车机械基础 教学课件 ppt 作者 于丽颖 主编 冯伟 副主编第二章 构件受力分析.ppt

第二章　构件受力分析 第二章　构件受力分析 第二章　构件受力分析 一、基本概念 一、基本概念 一、基本概念 一、基本概念 一、基本概念 一、基本概念 一、基本概念 二、基本公理 二、基本公理 二、基本公理 二、基本公理 三、约束与约束反力 三、约束与约束反力 三、约束与约束反力 三、约束与约束反力 三、约束与约束反力 三、约束与约束反力 三、约束与约束反力 四、受力分析与受力图 四、受力分析与受力图 例题 例题 第二章　构件受力分析 平面力系 一、平面汇交力系 一、平面汇交力系 一、平面汇交力系 一、平面汇交力系 一、平面汇交力系 一、平面汇交力系 例题 一、平面汇交力系 二、平面力偶系 例题 二、平面力偶系 三、平面任意力系 三、平面任意力系 三、平面任意力系 三、平面任意力系 例题 例题 例题 例题 例题 第二章　构件受力分析 一、转动速度 一、转动速度 二、转动加速度 二、转动加速度 四、动静法 五、定轴转动刚体的动静法 五、定轴转动刚体的动静法 五、定轴转动刚体的动静法 五、定轴转动刚体的动静法 例题 例题 例题 第二节 平面力系 2．平面汇交力系合成与平衡的解析法 (2) 平面汇交力系合成的解析法 FR＝ F1＋ F2＋…＋ Fn = ∑F 合力的大小 合力的方向 第二节 平面力系 2．平面汇交力系合成与平衡的解析法 (3)平面汇交力系的平衡方程 平面汇交力系平衡的充分和必要条件是力系的合力等于零。 平衡条件 第二节 平面力系 例2-3 图2-21所示为一简易起重机。利用绞车和绕过滑轮的绳索吊起重物，其重力G＝20 KN，各杆件与滑轮的重力不计。滑轮B的大小可忽略不计，试求杆AB与BC所受的力。 解： （1）取节点B为研究对象，画其受力图，如图所示。由于杆AB与BC均为两力构件，对B的约束反力分别为FA与FC，滑轮两边绳索的约束反力相等，即T＝G。 第二节 平面力系 （2）选取坐标系xBy； （3）列平衡方程式求解未知力； （2）选取坐标系xBy； FC=74.64 kN， FA=54.64 kN 由于此两力均为正值，说明FA与FB的方向与图示一致，即AB杆受拉力，BC杆受压力。 第二节 平面力系 作用在同一平面上的若干力偶，可以合成为一个合力偶。 平面力偶系的平衡方程 第二节 平面力系 例2-4 梁 上作用有一力偶，其转向如图，力偶矩M＝100 N?m，梁长l＝5 m，，梁的自重不计，求 、 处支座反力。 解 梁的 B端是可动铰支座，其支座反力FB的方向是沿垂直方向的；梁的A端是固定铰支座，其反力的方向本来是未定的，但因梁上只受一个力偶的作用，根据力偶只能与力偶平衡的性质， FA必须与 FB组成一个力偶。这样FA的方向也只能是沿垂直方向的，假设FA与FB的指向如图b所示，由平面力偶系的平衡条件得 第二节 平面力系 第二节 平面力系 1．力的平移定理 作用在刚体上的一个力 可以平移到同一刚体上的任一点 ，但必须同时附加一个力偶，其力偶矩等于原力 对新作用点 的矩。 力的平移过程是可逆的，由此可得重要结论，即，平面内一个力和一个力偶，总可以归并为一个和原力大小相等并与之平行的力。 第二节 平面力系 平面一般力系向平面内任一点简化可以得到一个力和一个力偶，这个力等于力系中各力的矢量和，作用于简化中心，称为原力系的主矢；这个力偶的矩等于原力系中各力对简化中心之矩的代数和，称为原力系的主矩。 原力系与主矢　 和主矩M0的联合作用等效。主矢 的大小和方向与简化中心的选择无关。主矩 M0的大小和转向与简化中心的选择有关。 2．平面任意力系的简化 第二节 平面力系 3．合力矩定理 平面任意力系的合力对平面内任意一点之矩，等于该力系中各个力对同一点之矩的代数和。 第二节 平面力系 4．平面任意力系的平衡方程及应用 平面任意力系平衡的必要和充分条件是：力系的主矢和力系对于任一点的主矩同时等于零。 平衡条件用解析式 第二节 平面力系 例2-5 如图2-29所示为汽车制动踏板装置。已知a＝380 mm，b＝50 mm， ，工作阻力F＝1 700 N，求驾驶员作用于踏板上的制动力FP和铰链O的约束反力。 解 : 取制动踏板为研究对象，铰链的约束反力假设成图所示的方向，铰链O为两个未知力的交点，取为矩心，力矩方程中将只包含一个未知力FP。求出制动力FP后，再列出两个投影方程，可求出支座O的反力。平衡方程如下： 第二节 平面力系 则 则 则 第二节 平面力系 例2-6 梁 一端为固定端支座，另一端无约束，这样的梁称为悬臂梁。它承受有均布荷载q和一集中力F，如图(a)所示。已知F＝ql ，α＝45°。梁的自重不计，求支座A的反力。 解 取梁 为研究对象，其