汽车平面构件的静力分析和动力分析.pptx

汽车平面构件的静力分析和动力分析;项目三平面构件的静力分析和动力分析;1.1绪论;第一节本课程研究的对象和内容;本课程研究的内容

要对汽车有更深更全面的了解，《汽车机械基础》是汽车类各专业课程的基础，因此本课程务求为同学们打下一个基础的平台。

平面构件的静力分析和动力——主要介绍静力学分析基础、平面力系、旋转构件的运动分析和动力等

构件承载能力分析——主要介绍轴向拉伸与压缩、梁的弯曲、圆轴扭转等。

常用机构与机械传动———主要介绍常用机构（平面连杆机构、凸轮机构、间歇机构、螺旋机构）、齿轮传动、齿轮系与减速器、带传动与链传动等。

联接与支承零部件———主要介绍各种联接方式（键联结、螺纹联接、坚固联接）及联接部件（联轴器、万向节、离合器、制动器）和支承零部件（轴、滚动轴承、滑动轴承）等。

液压传动———介绍液压传动的基本原理与基本知识、主要元件、基本回路，应用在汽车机械上典型液压系统与气压系统分析等。;第二节本课程的学习目的和学习方法;

能力培养目标

1）具有查阅、检索相关技术资料的能力，掌握相关的技术标准。

2）能正确识别机械零件及常用机构的能力。

3）能对常用机构进行工作原理和结构分析。

4）能识别常用的液压元件并对简单液压与气动系统进行正确分析。

5）运用和维护机械、传动装置的能力。

;教学内容:

1.静力分析的基本概念

2.静力学公理;一、静力学基本概念

1.力的概念

(1）力的定义

力是物体之间的相互作用，这种作用对物体产生两种效应：

⑴使物体的运动状态发生变化，称为力的外效应（运动效应）；

⑵使物体产生变形，称为力的内效应（变形效应）。

静力学以刚体为研究对象只讨论力的外效应。;(2）力的三要素

力对物体的作用效应取决于力的大小、方向和作用点，这三个因素称为力的三要素。

当这三个要素中有任何一个改变时，力的作用效应也将改变。

(3）力的单位

我国法定计量单位，力的单位用N或kN。

(4）力的种类

重力、弹力、摩擦力;(4）力系与合力

力系是指作用于被研究物体上的一组力。如果力系可使物体处于平衡状态，则称该力系为平衡力系；若两力系分别作用于同一物体而效应相同，则两者互称等效力系；若力系与一力等效，则称此力为该力系的合力。

若力矢F在平面Oxy中，则其矢量表达式为;

2.刚体的概念

在外力作用下永不发生变形的物体称为刚体。

刚体是实际物体的理想模型。;3.力矩

1）力对点的矩（力矩）

力的外效应是使物体运动状态发生变化。这种外效应具体有两种形式：

⑴移动效应：

⑵转动效应：

力对物体的移动效应由力本身来度量，而力对物体绕某点转动的效应由力矩来度量。;如图1-3所示，用扳手转动螺母时，作用于扳手A点的力F可使扳手与螺母一起绕螺母中心点O转动。

由经验可知，力的这种转动作用不仅与力的大小、方向有关，还与转动中心到力的作用线的垂直距离d有关。因此，定义Fd为力使物体对点O产生转动效应的度量，称为力F对点O之矩，简称力矩，用M0（F）表示，即

;图1-3扳手拧螺母;2）力矩的性质

从力矩的定义式（1-3）可知，力矩有以下几个性质：

（1）力F对O点之矩不仅取决于F的大小，同时还与矩心的位置即力臂d有关。

（2）力F对于任一点之矩，不因该力的作用点延其作用线的移动而改变。

（3）力的大小等于零或力的作用线通过矩心时，力矩等于零。;3）合力矩定理

平面力系的合力对平面内任一点之矩，等于所有各分力对同一点力矩的代数和，即;例1-1如图1-4(a)所示圆柱直齿轮的齿面受一压力角(啮合力与齿轮节圆切线间的夹角)α=20°的法向压力Fn=1kN的作用，齿轮节圆直径d=160mm。试求力Fn对齿轮轴心O的矩。

;

解Ⅰ：按力对点的矩的定义，有;解Ⅱ：将Fn沿半径r的方向分解成一组正交的圆周力Ft与径向力Fr，如图1-4（b）所示，有;4.力偶的定义

(1)概念

物体受到一对等值、反向但不在同一作用线的平行力的作用。;作用在同一物体上的一对等值、反向、不共线的平行力组成的力系称为力偶，力偶使物体只产生转动效应。两力作用线间的垂直距离称为力偶臂。;力偶对刚体的转动效应取决于力偶的三个要素：力偶矩的大小、力偶的转向、力偶作用面的方位。凡三个要素相同的力偶彼此等效。;图1-6力偶的等效性质;由上述力偶的三要素和力偶的性质，可以对力偶作以下等效处理:

力偶可以用带箭头的弧线表示