第一章第三節(jié)約束與約束反力

1、第三節(jié)第三節(jié) 約束與約束反力約束與約束反力一、自由體和非自由體一、自由體和非自由體1自由體：位移不受限制的物體稱為自由體。自由體：位移不受限制的物體稱為自由體。2非自由體：位移受到限制的物體稱為非自由體。非自由體：位移受到限制的物體稱為非自由體。二、約束與約束反力二、約束與約束反力約束：事先對(duì)于物體的運(yùn)動(dòng)約束：事先對(duì)于物體的運(yùn)動(dòng)(位置和速度位置和速度)所施加的限所施加的限制條件稱為約束制條件稱為約束1約束約束(restraint)：構(gòu)成約束（對(duì)非自由體的某些位：構(gòu)成約束（對(duì)非自由體的某些位移起限制作用）的周圍物體稱為約束。移起限制作用）的周圍物體稱為約束。2約束反力約束反力 / 約束力約束力

2、/ 反力反力：約束對(duì)物體的作用。：約束對(duì)物體的作用。3主動(dòng)力：物體受的其它已知力。主動(dòng)力：物體受的其它已知力。 工程上常稱為工程上常稱為載荷載荷 (荷載荷載) (load)三、確定約束反力方向三、確定約束反力方向( (作用線作用線) )的準(zhǔn)則的準(zhǔn)則約束反力的方向必與該約束所能夠阻礙的運(yùn)動(dòng)方向相反。約束反力的方向必與該約束所能夠阻礙的運(yùn)動(dòng)方向相反。四、幾種工程中常見(jiàn)的約束類型及其反力四、幾種工程中常見(jiàn)的約束類型及其反力 1 1柔索柔索( (柔軟的繩索、鏈條或膠帶柔軟的繩索、鏈條或膠帶) ) 這類約束的特點(diǎn)是只能限制物體沿著柔索伸長(zhǎng)的方向運(yùn)動(dòng)這類約束的特點(diǎn)是只能限制物體沿著柔索伸長(zhǎng)的方向運(yùn)動(dòng) 四、

3、幾種工程中常見(jiàn)的約束類型及其反力四、幾種工程中常見(jiàn)的約束類型及其反力 1 1柔索柔索( (柔軟的繩索、鏈條或膠帶柔軟的繩索、鏈條或膠帶) ) 這類約束的特點(diǎn)是只能限制物體沿著柔索伸長(zhǎng)的方向運(yùn)動(dòng)這類約束的特點(diǎn)是只能限制物體沿著柔索伸長(zhǎng)的方向運(yùn)動(dòng) 纜纜 索索FT反力反力F (FT)沿著柔索背離物體沿著柔索背離物體(拉力拉力)單面約束單面約束雙面約束雙面約束 WWFT二力平衡二力平衡TF作用與反作用作用與反作用TFTF 二力平衡二力平衡TF 作用與反作用作用與反作用WWFT1FT2FT1=FT2?FT1FT2FT1FT2FT1FT22光滑面光滑面(線線) 這類約束不能限制物體沿約束表面切線的位移，只

4、能阻礙這類約束不能限制物體沿約束表面切線的位移，只能阻礙物體沿接觸表面法線并向約束內(nèi)部的位移。物體沿接觸表面法線并向約束內(nèi)部的位移。法向反力法向反力FN沿接觸面的公法線，指向受力物體沿接觸面的公法線，指向受力物體(壓力壓力)WFN光滑面約束視頻光滑面約束視頻WOABFNAFNBFN20o20oFN滑槽與銷釘滑槽與銷釘3光滑圓柱鉸鏈光滑圓柱鉸鏈(徑向軸承、圓柱形鉸鏈等徑向軸承、圓柱形鉸鏈等)光滑鉸鏈約束光滑鉸鏈約束視頻視頻3光滑圓柱鉸鏈光滑圓柱鉸鏈(徑向軸承、圓柱形鉸鏈等徑向軸承、圓柱形鉸鏈等) 此類約束的特點(diǎn)是只限制兩物體徑向的相對(duì)移動(dòng)，而不此類約束的特點(diǎn)是只限制兩物體徑向的相對(duì)移動(dòng)，而不限制

5、兩物體繞鉸鏈中心的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)及沿軸向的位移。限制兩物體繞鉸鏈中心的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)及沿軸向的位移。AFAA1. 銷釘銷釘2. 構(gòu)件構(gòu)件FAFAxFAy反力用通過(guò)軸心的兩正交分量反力用通過(guò)軸心的兩正交分量Fx、Fy來(lái)表示。來(lái)表示。簡(jiǎn)化符號(hào)及反力簡(jiǎn)化符號(hào)及反力ACBCBFCq qCBFCxFCy(鉸鉸)4支座支座(固定鉸支座、輥軸支座和固定支座固定鉸支座、輥軸支座和固定支座)(1)固定鉸支座固定鉸支座固定鉸支座視頻固定鉸支座視頻4支座支座(固定鉸支座、輥軸支座和固定支座固定鉸支座、輥軸支座和固定支座)(1)固定鉸支座固定鉸支座反力用通過(guò)軸心的兩正交分量反力用通過(guò)軸心的兩正交分量Fx、Fy來(lái)表示。來(lái)表示。簡(jiǎn)化符號(hào)及反力簡(jiǎn)化符號(hào)及反力AAAAFAxFAyAFAxFAyFAxFAyA(2)可動(dòng)鉸支座可動(dòng)鉸支座(輥軸支座輥軸支座 / 活動(dòng)支座活動(dòng)支座)可動(dòng)鉸支座視頻可動(dòng)鉸支座視頻(2)可動(dòng)鉸支座可動(dòng)鉸支座(輥軸支座輥軸支座 / 活動(dòng)支座活動(dòng)支座)法向反力法向反力FN垂直于支承面，且過(guò)鉸鏈中心垂直于支承面，且過(guò)鉸鏈中心FN簡(jiǎn)化符號(hào)及反力簡(jiǎn)化符號(hào)及反力AAAAFNA5鏈桿鏈桿(二力桿二力桿)FAFB不平衡不平衡!FAFB二力桿二力桿反力反力F 沿兩端鉸鏈中心的連線沿兩端鉸鏈中心的連線(拉力或壓力拉力或壓力)(鏈桿鏈桿)鏈桿鏈桿(二力桿二力桿)