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机械设计基础
静力学基础
约束和约束反力
机械设计基础
约束：一类如空中飞行的炮弹、飞机或卫星等，它们在空间的位移
没有受到其它物体预加的限制，称为自由体；
另一类如地面上的汽车，轴承中的轴，支承在柱子上的房架，连接
在人体躯干上的肢体等，其空间位移受到其它物体预加的限制，称
为非自由体或约束体。那么对物体的位移预加的限制，就称为约束。
机械设计基础
约束反力（约束力）：
约束施加于被约束物体的力。
F’N
FN
主动力（载荷）：
除约束反力以外的其它力。
机械设计基础
约束和约束反力
约束的基本类型
●柔性约束
●光滑面约束
●光滑铰链约束
●*固定端约束
机械设计基础
约束和约束反力
1.柔性约束及其反力F由柔软的绳索、链条或带等构成的约束
T
●柔性约束特点：柔软易变形，只能承受
拉，不能承受压。柔性约束只能限制非
自由体沿约束伸长方向的运动而不能限
制其它方向的运动。
●注意：只能是拉力，作用在与非自由体
的接触点处，作用线沿柔索背离非自由
体。
G
机械设计基础
2.光滑接触表面约束：两物体相互接触，当接触面非常光滑，摩
擦可忽略不计
●约束反力：沿接触点法线方向，而指向非自由体。
机械设计基础
约束和约束反力
3.光滑铰链约束及其反力FN
●光滑铰链约束特点：两非自由体相互联接后，
接触处的摩擦忽略不计，只能限制两非自由体
的相对移动，而不能限制两非自由体的相对转
动的约束，包括中间铰链约束、固定铰链约束
和活动铰支座三种类型。
机械设计基础
约束和约束反力
中间铰链约束
活动构件
活动构件
FY
FX
圆销
活动构件1活动构件2
机械设计基础
约束和约束反力
固定铰链约束活动构件
FY
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