靜力學公理和物體的受力分析-約束和約束力（理論力學）

光滑鉸鏈約束Fx軸承軸F接觸點Fy二、常見的約束類型和確定約束力方向的方法3、光滑鉸鏈約束（1）向心軸承（徑向軸承）約束特點——軸在軸承孔內(nèi)，軸為非自由體、軸承孔為約束。約束力——主動力尚未確定時，約束力方向不能預先確定，但無論約束力朝向何方，其作用線必垂直于軸線并通過軸心。*一個方向不能預先確定的約束力F，可用通過軸心的兩個大小未知的正交分力表示Fx、Fy。（2）圓柱鉸鏈和固定鉸鏈支座約束特征：只限制物體沿圓柱形徑向的運動。不限制其軸向和繞軸的轉(zhuǎn)動運動。反力特征：方位——沿銷釘?shù)膹较蛑赶颉赶虿欢ǎ俣▋苫ハ啻怪狈至浚﹫A柱鉸鏈約束——工程實例光滑圓柱鉸鏈簡稱鉸鏈或鉸固定鉸鏈支座——工程實例由圓柱銷釘連接的兩個鉆有相同大小孔的構(gòu)件，其中之一固定在地面或機架上作為支座。AFAxFAyAAA簡化圖光滑接觸表面約束與柔索約束一、基本概念自由體位移不受限制的物體叫自由體。非自由體

位移受限制的物體叫非自由體。約束

對非自由體的某些位移起限制作用的周圍物體。約束力約束給被約束物體的作用（也稱約束反力）。主動力

物體受的其它已知力。約束力的特點：大小——待定

方向——與該約束所能阻礙的位移方向相反作用點——接觸處二、常見的約束類型和確定約束力方向的方法1、光滑接觸面的約束（摩擦忽略不計）約束特征：只能阻礙物體沿接觸表面法線并向約束內(nèi)部的位移。反力特征：作用點——作用在接觸點處方位——沿接觸表面的公法線指向——被約束的物體此種約束力為法向約束力，通常用FN表示。光滑接觸面約束－工程實例2、由柔軟的繩索、鏈條或皮帶構(gòu)成的約束（柔性體約束）約束特征：只承受拉力反力特征：作用點——作用在接觸點處方位——沿著柔性體指向——背離物體通常用F或者FT表示。AFT柔索約束——工程實例皮帶對輪的約束反力沿輪緣的切線方向，背離輪子，為拉力。FT1FT2其它約束二、常見的約束類型和確定約束力方向的方法4、其它約束（1）滾動支座約束特征：在前節(jié)固定鉸支座與光滑固定平面之間裝有光滑輥軸而成。反力特征：構(gòu)件受到垂直于光滑面的約束力。F的實際方向也可以向下簡圖A（2）固定端約束物體的一端完全結(jié)（嵌)于另一個物體上的約束。例如：陽臺、水塔根部的約束及其他許多約束基本上屬于固定端約束。由力系簡化理論，該力系可由一個力和一個力偶與之等效，一般情況下那一個力用其兩個正交分力表示。約束特征：既能限制相對移動，又能限制相對轉(zhuǎn)動反力特征：具有三個約束，兩個正交的分力及一個力偶。（3）球鉸鏈ABFFAz約束特征：通過球與球殼將構(gòu)件連接，構(gòu)件可以繞球心任意轉(zhuǎn)動，但構(gòu)件與球心不能有任何移動。反力特征：當忽略摩擦時，球與球座亦是光滑約束問題。約束力通過接觸點，并指向球心，是一個不能預先確定的空間力，可用三個正交分力表示。（4）止推軸承約束特征：止推軸承比徑向