汽車機(jī)械基礎(chǔ)汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析課件

1、汽車機(jī)械基礎(chǔ)-第一篇汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析工程力學(xué)應(yīng)用汽車工程中力學(xué)問題引子第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析長江三峽工程第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析1）深刻理解基本概念，熟練掌握有關(guān) 力學(xué)定理、公理和定律。2）學(xué)會(huì)用抽象簡化的思維方式學(xué)習(xí)理解力學(xué)的一般規(guī)律，同時(shí)靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)工具，幫助解決實(shí)際問題。3）掌握基本的力學(xué)分析和運(yùn)算技能。本篇的學(xué)習(xí)目標(biāo)：第一篇汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析第一篇成績?cè)u(píng)定：平時(shí)考勤、作業(yè)、單元測(cè)驗(yàn)各占20%，期末考試占40% 。第一章 構(gòu)件的靜力分析第二章 構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析第三章 構(gòu)件的承載能力分析第一章

2、汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析構(gòu)件靜力分析汽車機(jī)械基礎(chǔ)-第一章 第一章 構(gòu)件靜力分析 研究對(duì)象：平衡狀態(tài)的剛體或剛體系統(tǒng)研究內(nèi)容：物體的受力分析；力系的簡化；物體在力系作用下處于平衡的條件及其在工程實(shí)踐中的應(yīng)用。 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析教學(xué)目標(biāo):1）了解靜力分析的基礎(chǔ)知識(shí)，掌握基本概念和定理。2）掌握構(gòu)件（物體）的受力分析方法，并能正確地畫出構(gòu)件或物系的受力圖。3）認(rèn)識(shí)構(gòu)件（物體）的平衡規(guī)律，掌握應(yīng)用平衡條件求解工程力學(xué)問題的方法。 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析教學(xué)內(nèi)容:靜力分析的基本概念 力、剛體及平衡的概念靜力學(xué)公理力矩 力偶的基本概念、定理1、熟悉靜力分析的研究對(duì)象、內(nèi)容，2、掌握剛體、平衡、力

3、的概念3、掌握五個(gè)公理4、力矩 力偶的基本概念、定理第一節(jié) 靜力分析的基本概念與定理教學(xué)目標(biāo)：第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析力的作用例子力的概念是人類在長期的生產(chǎn)生活中逐漸建立的；力與生活和生產(chǎn)勞動(dòng)密不可分；力作用的例子：萬有引力、汽車動(dòng)力、打球、人們的推、拉、投、走路、跑步等；一、靜力分析基本概念第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析一.力的概念1.力是物體間的相互機(jī)械作用2.力對(duì)物體作用效應(yīng)外效應(yīng)：使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變；內(nèi)效應(yīng)：使物體的形狀發(fā)生改變3.力是矢量:力矢用大寫黑體字母“F”表示4.力的三要素：力的大小、方向、作用線.5.力的單位：牛頓（N）或千牛（kN）（ 力F用有向線段表示）靜力分析基本

4、概念分布力和集中力第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析力系力系作用于剛體上的一群力合力：若一個(gè)力和一個(gè)力系等效，則這個(gè)力就稱為該力系的合力；力系中的每個(gè)力就稱為力系的分力；將一個(gè)復(fù)雜力系簡化為一個(gè)簡單力系或一個(gè)力的過程，稱為力系的簡化。第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 力系的分類平面力系：力的作用線均在同一個(gè)平面內(nèi)匯交力系：作用線匯交于一點(diǎn)；平行力系：作用線相互平行；一般力系：作用線既不完全匯交，又不完全平行；空間力系匯交力系平行力系一般力系第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析2、剛體的概念 剛體在力的作用下，其物體內(nèi)部任意 兩點(diǎn)之間的距離始終保持不變剛體是靜力學(xué)中對(duì)物體進(jìn)行分析所簡化的抽象化力學(xué)模型（變形很小可忽略不

5、計(jì)時(shí)）實(shí)踐證明：將物體抽象為剛體可使力學(xué)分析大大簡化且結(jié)果足夠精確，既是工程分析允許的也是認(rèn)識(shí)力學(xué)規(guī)律所必需的。但剛體這一模型的使用是有條件和范圍的即在靜力學(xué)范圍內(nèi)構(gòu)件可看作剛體第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析剛體示例第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 3、平衡定義：物體相對(duì)于慣性參考系處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。平衡是相對(duì)的，是運(yùn)動(dòng)的特例，平衡的規(guī)律遠(yuǎn)比一般規(guī)律簡單。工程上有很多平衡問題。建立在地球上，并相對(duì)于地球不動(dòng)的參考系稱為慣性參考系。平衡力系：一個(gè)物體受某力系作用而處于平衡，則此力系稱為平衡力系。力系使物體平衡而需要滿足的條件稱為力系平衡條件。第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析二、靜力學(xué)公理靜力學(xué)公理概括

6、了力的各種性質(zhì)，是靜力分析的理論基礎(chǔ)公理一：二力平衡公理作用于剛體上的兩個(gè)力使剛體平衡的必要和充分條件是：這兩個(gè)力的大小相等、方向相反、作用線重合。簡稱“等值、反向、共線”。 矢量式：F1=F2；F1F2第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析二力構(gòu)件 二力平衡公理揭示了作用于物體上最簡單的力系平衡時(shí)所應(yīng)滿足的條件。 工程上受兩個(gè)力作用而平衡的剛體稱為“二力構(gòu)件”或“二力體”。二力構(gòu)件平衡時(shí)其所受的兩個(gè)力必沿著兩個(gè)力作用點(diǎn)的連線，而且兩力大小相等，方向相反。如課本圖1-5所示，當(dāng)該支架中桿AC、BC自重不計(jì)時(shí)，即屬二力構(gòu)件，受力如圖所示。圖1-6中桿CD也是二力構(gòu)件第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析二力構(gòu)件的實(shí)例1

7、第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析AB二力構(gòu)件的實(shí)例2 在進(jìn)行構(gòu)件受力分析時(shí)，能正確判斷其是否為二力構(gòu)件，可使問題順利解決。這點(diǎn)很重要！ F1F2F2F1CD第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析在一個(gè)剛體上加上或減去一個(gè)平衡力系，不改變剛體的原狀態(tài)。AB= =ABAB這一公理是研究力系等效變換的理論基礎(chǔ)靜力學(xué)公理公理二：加減平衡力系公理第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析作用于剛體的力可以沿其作用線滑移至剛體的任意點(diǎn)，不改變?cè)?duì)該剛體的作用效應(yīng)應(yīng)用:加減平衡力系原理及其推論是力系簡化的重要依據(jù)之一。推論1：力的可傳性原理第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析作用在物體上同一點(diǎn)的兩個(gè)力可以合成為一個(gè)力，合力

8、的作用點(diǎn)仍作用在這一點(diǎn)，合力的大小和方向由這兩個(gè)力為鄰邊所構(gòu)成的平行四邊形的對(duì)角線確定。矢量表示法：FR=F1+F2靜力學(xué)公理公理三：力的平行四邊形公理第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析力的平行四邊形公理合力的大小和方向的計(jì)算 圖1-11中,如已知F1、F2夾角，則可用余弦定理求合力大小和方向。F第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析推論2:三力平衡匯交定理剛體受三個(gè)力的作用而平衡，這三個(gè)力必匯交于一點(diǎn)F3F2F1F3FROF2F1第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析三力平衡匯交定理應(yīng)用實(shí)例第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析應(yīng)用：三力平衡匯交定理 當(dāng)剛體受到三個(gè)互不平行的共面力作用時(shí)，可用此推論確定未知力的方向。 ABDPFTFD

9、FA第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析三力平衡匯交定理注意：當(dāng)三個(gè)力中有二力相交時(shí),該三個(gè)力匯交于一點(diǎn)是三個(gè)力平衡的必要條件而非充分條件,因?yàn)槿我馊齻€(gè)力作用在同一平面內(nèi)且相交于一點(diǎn)的力,顯然不一定是平衡的。思考：剛體上三個(gè)力匯交于同一點(diǎn)時(shí),一定平衡嗎? 舉例說明。第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析公理四：作用力與反作用力公理任何兩個(gè)物體間相互的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，沿著同一條直線，分別作用在這兩個(gè)物體上。實(shí)例：G1G2靜力學(xué)公理G1G2FN1FN1第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析作用力與反作用力公理實(shí)例FN1G2G1G1FN1G2FN成對(duì)出現(xiàn)，有作用力就必然有反作用力。分別作用于不同物體上，故不能

10、互相互相抵消。？與二力平衡公理中的“一對(duì)平衡力”是不同的，不能相互混淆。第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析公理五：剛化原理若變形體在某一力系作用下平衡，則可將此受力的變形體視為剛體，其平衡狀態(tài)仍保持不變。靜力學(xué)公理第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析三、力矩和力偶力矩 力偶和力偶矩 力偶的性質(zhì)及力偶等效變換 力的平移定理 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析1.力矩力對(duì)點(diǎn)的矩：簡稱力矩，是力使物體產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)的度量，是代數(shù)量。 力矩的三要素：大小、轉(zhuǎn)距、轉(zhuǎn)向力矩的表示：力矩 力偶概念 定理正負(fù)號(hào)規(guī)定：力使物體繞矩心逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)力矩為正，反之為負(fù)。矩心力臂單位：牛頓米(Nm)或千牛米( kNm)第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析1

11、.力矩例1-1:力矩的計(jì)算MO（FP）= -pa = -193.70.38= -73.61 MO（F）=bsin= 17000.05sin60 o = 73.61 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析實(shí)例：鉗工用絲錐攻螺紋力偶的形成ABO2.力偶第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析F1F2力偶實(shí)例:第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析2.力偶力 偶 : 由一對(duì)大小相等,方向相反,且作用線相互平行的兩個(gè)力所組成的力系. 力偶系是一種基本力系，同時(shí)也是一種特殊力系，是研究一般力系的基礎(chǔ)。PF1F2力矩 力偶概念 定理實(shí)踐證明：力偶只能使物體產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)，不能產(chǎn)生移動(dòng)效應(yīng)。第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析關(guān)于力偶力偶作用的例子:司機(jī)開

12、車時(shí)，用雙手轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤、鉗工用絲錐攻螺紋、擰水龍頭等等。第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析力偶力偶的表示法:符號(hào)表示:（F，F(xiàn)）圖示:第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析力偶矩力偶矩-指力偶中力的大小與力偶臂的乘積。用以衡量力偶對(duì)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)， 大小表示為：（，）= d 力偶矩單位：牛米N.m或千牛米kN.m力偶矩正負(fù)號(hào)規(guī)定：逆時(shí)針為正,反之為負(fù)。M(+）M（-）第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析力偶的三要素： 力偶矩大小、力偶的轉(zhuǎn)向、力偶的作用面P力偶作用面：力偶中一對(duì)力 所組成的平面；力偶臂：構(gòu)成力偶的一對(duì)力的作用線間的垂直距離，用 d 表示；PF1F22.力偶第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析力偶的基本性質(zhì) 1)力偶是

13、無法再簡化的簡單力系力偶是力的特殊組合，力偶不能簡化為合力力偶不能與力平衡，力偶只能與力偶相平衡2)力偶中兩個(gè)力對(duì)其作用面P內(nèi)任意一點(diǎn)之矩的代數(shù)和，等于該力偶的力偶矩： Mo（F）+Mo（F）= M =d 3)力偶對(duì)剛體的運(yùn)動(dòng)效應(yīng)只與力偶矩的大小和力偶在作用面內(nèi)的轉(zhuǎn)向有關(guān). 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析力偶的等效變換剛體上力偶等效的條件： 力偶矩大小相等； 力偶作用面平行； 力偶轉(zhuǎn)向相同。 即力偶的三要素相同 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析力偶的等效變換同平面內(nèi)的力偶等效變換1、只要保持力偶矩大小和力偶的轉(zhuǎn)向不變，作用于剛體上的力偶可在其作用面內(nèi)任意移動(dòng)而它對(duì)剛體的效應(yīng)不變。FF FF =力矩 力偶

14、概念 定理第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析力偶的等效變換同平面內(nèi)力偶的等效條件2、只要保持力偶矩大小和力偶的轉(zhuǎn)向不變，作用于剛體上的力偶可在其作用面內(nèi)任意轉(zhuǎn)動(dòng)，而它對(duì)剛體的效應(yīng)不變。FF FF =第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析力偶的等效變換3、只要保持力偶矩大小和力偶的轉(zhuǎn)向不變，作用于剛體上的力偶可同時(shí)改變力和力偶臂的大小而它對(duì)剛體的效應(yīng)不變。FF F / 2F/ 2=第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析平行的平面內(nèi)力偶的等效變換力偶在同一剛體上可以搬移到與其作用面相平行的平面內(nèi)，而不改變其對(duì)剛體的效應(yīng)。=MM第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析3.力的平移定理作用在剛體上某點(diǎn)的力，可以平移至剛體上任意一點(diǎn)，但同時(shí)必須增加

15、一個(gè)附加力偶，該力偶的力偶矩等于原力對(duì)該點(diǎn)之矩。M=?應(yīng)用:力系的簡化第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析實(shí)例：踢足球力的平移及效應(yīng)O第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析作業(yè)思考題1-2 什么是二力桿？其有何特點(diǎn)？靜力學(xué)中有那些公理？內(nèi)容如何？1-7 力偶、二力平衡和作用力與反作用力中兩個(gè)力均等值、反向，它們有何不同？第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析復(fù)習(xí)上節(jié)內(nèi)容:重點(diǎn)內(nèi)容:靜力分析的基本概念 力、剛體及平衡的概念.靜力學(xué)公理.力矩 力偶的基本概念、定理第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析第二節(jié) 受力分析與受力圖教學(xué)要求：1、熟悉工程上常見的幾種約束類型及其約束力的確定2、掌握物體的受力分析方法及物系的受力圖畫法第一章汽車常用構(gòu)件

16、力學(xué)分析一、約束與約束反力約束的有關(guān)定義：自由體凡是能在空間作做任意運(yùn)動(dòng)的物體稱為自由體。 例：空中飛機(jī)、小鳥等。非自由體如果物體受到其它物體對(duì)它的限制，在某些方向不能自由運(yùn)動(dòng)則稱為非自由體。第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析內(nèi)燃機(jī)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析約束的有關(guān)定義約束限制某物體運(yùn)動(dòng)的裝置稱為該物體的約束。約束反力當(dāng)非自由體沿約束所限制方向有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，約束與非自由體之間便產(chǎn)生相互的作用力，稱為約束反力。例如:汽車輪軸、地面是車輪的約束等,軸對(duì)輪施加約束反力,軸承對(duì)軸施加約束反力, 地面對(duì)車輪的支承力也為約束反力。第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析物體受力可分:主動(dòng)

17、力與約束反力主動(dòng)力凡是能主動(dòng)引起物體運(yùn)動(dòng)狀 態(tài)改變或有使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變趨勢(shì)的力稱為主動(dòng)力。主動(dòng)力有時(shí)也叫載荷，一般大小、方向已知或可計(jì)算，如重力、風(fēng)力等。非自由體的平衡可看作是作用于其上的主動(dòng)力與約束反力的平衡。約束的有關(guān)定義第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析關(guān)于約束反力約束反力是由主動(dòng)力引起的，是一種被動(dòng)力，也是未知力。靜力分析的重要任務(wù)之一就是要確定未知的約束反力大小、方向。約束反力的分析和計(jì)算是力學(xué)中一個(gè)非常重要的基本問題。要求掌握工程中常見的各種約束類型,重點(diǎn)掌握如何正確判斷約束反力的方向(約束力的大小由后面介紹的平衡方程求解). 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析關(guān)于約束反力:確定約束反力三要素的

18、確定原則: 作用點(diǎn):總是在約束與被約束物體相互接 觸處; 方向:必與約束所限制的運(yùn)動(dòng)方向相反; 大小:根據(jù)平衡條件計(jì)算其大小.第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析二、常見約束類型及約束反力確定約束的分類柔性約束：繩子、鋼絲繩、 皮帶、鏈條等剛性約束光滑接觸約束：如齒輪、凸輪接觸光滑鉸鏈約束：分中間鉸、固定鉸和活動(dòng)鉸固定端約束：如外伸梁軸承約束：向心軸承、推力軸承FT第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析1、柔性約束第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析柔性約束第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析柔性約束第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析柔性約束的特點(diǎn)：只能限制物體沿柔體伸長方向的運(yùn)動(dòng),只能受拉，不能受壓。柔性約束反力確定:作用于觸點(diǎn),沿柔體中心

19、,背離被約束物體約束反力符號(hào)：本書柔性約束反力用 FT表示第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析柔性約束第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析柔性約束實(shí)例直桿的受力繩子G桿F1F2FT1FT2第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析剛性約束（接觸面摩擦力很小可忽略不計(jì)時(shí)）約束特點(diǎn): 只能限制沿接觸點(diǎn)的法線方向趨向支承面的運(yùn)動(dòng)約束反力的確定： 通過接觸點(diǎn)，沿著接觸面公法線方向，指向被約束的物體，即物體受壓。 光滑接觸的約束反力通常用N 表示。2、光滑接觸面約束第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析剛性約束第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析剛性約束第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析光滑接觸約束實(shí)例3剛性約束第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析光滑接觸約束實(shí)例剛性約束第一章

20、汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析3.光滑鉸鏈約束（簡稱鉸鏈約束）組成及特點(diǎn)： 兩物體分別鉆有直徑相同的圓柱形孔，用一圓柱形銷釘連接起來，在不計(jì)摩擦?xí)r，即構(gòu)成光滑圓柱形鉸鏈約束，簡稱鉸鏈約束。第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析圖1-27 光滑鉸鏈第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析圖1-28 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)1活塞銷 2氣缸 3活塞 4軸承 5曲軸 6連桿第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析剛性約束第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析剛性約束第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析光滑鉸鏈約束實(shí)例3剛性約束第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析光滑鉸鏈約束鉸鏈約束反力用兩個(gè) X、Y方向的正交分力FX、FY來表示剛性約束第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析光滑鉸鏈約束（簡稱鉸鏈約束）鉸

21、鏈約束分類連接鉸鏈（中間鉸）固定鉸鏈支座活動(dòng)鉸鏈支座球型鉸鏈支座（空間約束）第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析1）連接鉸鏈（中間鉸）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：如圖示，用銷釘聯(lián)接兩有孔零件，兩被聯(lián)接件均可繞銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)，例如圖1-18發(fā)動(dòng)機(jī)中連桿與活塞、連桿與曲軸的聯(lián)接約束特點(diǎn)：兩零件均可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)又互相制約約束反力在確定：其約束反力用過銷軸中心的兩個(gè)正交的分力FX、和FY表示，如圖下所示。yx第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析2）固定鉸鏈支座約束特點(diǎn)：如果中間鉸鏈中的構(gòu)件之一與地基或機(jī)架相連，便構(gòu)成固定鉸鏈支座如圖1-19所示。約束反力的確定：約束反力通過銷軸中心，方向隨主動(dòng)力方向而不同，用過銷軸中心的兩個(gè)正交的分力FX、FY表示

22、。 x第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析固定鉸鏈支座第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析固定鉸鏈支座的計(jì)算簡圖三種形式FF第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析3）活動(dòng)鉸鏈支座約束特點(diǎn)：在鉸鏈支座的底部安裝一排滾輪，可使支座沿固定支承面移動(dòng)，只能限制構(gòu)件離開和趨向支承面的運(yùn)動(dòng)。在工程結(jié)構(gòu)中經(jīng)常采用這種約束。目的是適應(yīng)構(gòu)件變形。計(jì)算簡圖如下：第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析3）活動(dòng)鉸鏈支座約束反力的確定：其約束反力通過鉸鏈中心且必垂直于支承面。y第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析4、固定端約束約束特點(diǎn)： 限制了平面內(nèi)所有可能的運(yùn)動(dòng)（被約束構(gòu)件既不能移動(dòng)和也不能轉(zhuǎn)動(dòng)）。第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析xy固定端約束約束反

23、力的確定： 固定端約束能限制物體沿任何方向的移動(dòng)，也能限制物體在約束處的轉(zhuǎn)動(dòng)。所以，固定端A處的約束反力可用兩個(gè)正交的分力FAX、FAY和力矩為M的力偶表示。FPFFA第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析5、軸承約束分類：向心軸承、推力軸承向心軸承約束特點(diǎn)：向心軸承性質(zhì)與固定鉸鏈相同，軸只能繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，軸承限制了垂直于軸線平面內(nèi)徑向移動(dòng)；約束反力：可分解為垂直方向X、Y的分力FX、FY如圖所示。yxFYFX第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析軸承約束第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析向心軸承第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析推力軸承約束特點(diǎn)：既限制了軸在垂直于軸線平面內(nèi)的徑向運(yùn)動(dòng)，且限制了沿軸向的單向移動(dòng)。約束反力：可用互相垂直

24、的三個(gè)方向的分力：FX、FY、FZ表示計(jì)算簡圖如圖示。FXFYFZ第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析分析自卸貨車各部位約束類型第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析三、物體的受力分析和受力圖靜力分析要解決的兩個(gè)問題： 1）確定研究對(duì)象 2）確定研究對(duì)象上所受的力（受力分析） 分離體：解除約束后的自由物體。 研究對(duì)象往往為非自由體，為了清楚地表示物體的受力情況，需要把所研究的物體從與它周圍相聯(lián)系的物體中分離出來，單獨(dú)畫出該物體的輪廓簡圖，使之成為分離體。第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析GADBFTFN例 : 一重為G的球體A，用繩子BC系在光滑的鉛垂墻壁上，試畫出球體A的受力圖。GADBC第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析受力圖

25、受力圖：在分離體上畫上它所受的全部主動(dòng)力和約束反力，就稱為該物體的受力圖。畫受力圖步驟：畫受力圖是解平衡問題的關(guān)鍵，畫受力圖的一般步驟為：）根據(jù)題意確定研究對(duì)象，并畫出研究對(duì)象的分離體簡圖。）在分離體上畫出全部已知的主動(dòng)力。）在分離體上解除約束的地方畫出相應(yīng)的約束反力。第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析畫分離體的受力圖研究對(duì)象的選取既可以是單個(gè)物體也可以是幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)（物系）內(nèi)力與外力 如果所取的分離體是由某幾個(gè)物體組成的物體系統(tǒng)時(shí)，要注意分清“內(nèi)力”和“外力”:外力系統(tǒng)以外物體對(duì)物體系統(tǒng)的作用力內(nèi)力系統(tǒng)內(nèi)物體間相互作用的力注意：取物體系統(tǒng)為研究對(duì)象畫受力圖時(shí)，只畫外力，而不畫內(nèi)力。第一章汽車常

26、用構(gòu)件力學(xué)分析例1題略FGGFFTFTFYFX第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析例2ABDABGODGOPFTFDFAFEFD第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析例3重量為G的均質(zhì)桿AB，其B端靠在光滑鉛垂墻的頂角處，A端放在光滑的水平面上，在點(diǎn)D處用一水平繩索拉住，試畫出桿AB的受力圖。FBFAFDG第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析例 4（略）畫AB梁的受力圖。FAyFAxFBG第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析畫分離體的受力圖的注意事項(xiàng)力是物體間相互的機(jī)械作用，物體所受每一個(gè)力均應(yīng)清楚哪個(gè)是施力物體，以免多畫或漏畫力應(yīng)嚴(yán)格區(qū)分約束反力類型注意運(yùn)用“作用力與反作用力”公理來判斷和檢查柔性約束的約束反力只能是拉力不會(huì)是壓力特別注意運(yùn)用“二力構(gòu)件”來進(jìn)行受力分析第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析物系受力圖物體系統(tǒng)中每個(gè)物體的受力分析方法和單個(gè)物