汽車機械基礎(chǔ)第二章課件

1、 主編第2章平面匯交力系學(xué)習目標：圖2-1起重機吊鉤作用在一個物體上的多個力稱為力系。若力系中各力的作用線均在物體的同一平面內(nèi)且匯交于一點，此力系稱為平面匯交力系，它是平面力系中最簡單的一種情況。在工程實際中，如起重機的吊鉤(圖2-1)、曲柄連桿機構(gòu)(圖2-2)等都是平面匯交力系的實例。本章將介紹用來研究平面匯交力系的合成及平衡條件的兩種方法，即幾何法與解析法。學(xué)習目標：圖2-2曲柄連桿機構(gòu)2.1平面匯交力系合成的幾何法1.力的三角形法則作用在物體上的同一點A的兩個力F1和F2（圖23a）可以應(yīng)用平行四邊形公理進行合成，合力F也作用于該點，其大小和方向由以此二力為鄰邊所作的平行四邊形的對角線來

2、確定（圖23b）。圖2-3力的三角形法則2.力的多邊形法則當匯交于一點的力不止兩個時（圖24a），可連續(xù)應(yīng)用三角形法則，如圖24b所示。圖2-4力的多邊形法則2.1平面匯交力系合成的幾何法例1已知鋼軌重量G=10kN，吊索之間夾角為(圖2-5a)，分別計算=60和=90時吊索的拉力，并分析當逐漸增加時，拉力如何變化？2.1平面匯交力系合成的幾何法圖2-5例1圖2.1平面匯交力系合成的幾何法解：(1)進行受力分析因為各力匯交于吊鉤A，取吊鉤A為研究對象，并畫出吊鉤的受力圖()。其上作用有吊索拉力FT、FT1和FT2。顯然FT的大小等于鋼軌重量G。吊鉤在力FT、FT1和FT2組成的平面匯交力系的作

3、用下處于平衡狀態(tài)。(2)定比例尺選取某長度代表5kN，作力多邊形如圖2-5c所示。(3)計算力的大小(4)從題可以看出，增大，吊索的拉力也增大。3.平面匯交力系平衡的幾何條件圖2-6平面匯交力系平衡的幾何條件2.2平面匯交力系平衡的解析法1.力在坐標軸上的投影如圖27a、b所示，過力F兩端分別向坐標軸引垂線，得垂足a、b和a、b，則線段ab和ab分別為力F在x軸和y軸上的投影，分別用Fx、Fy表示。圖2-7力在坐標軸上的投影2.2平面匯交力系平衡的解析法2.合力投影定理如圖28所示，平面匯交力系F1、F2、F3組成的力多邊形，F(xiàn)為合力。圖2-8合力投影定理2.2平面匯交力系平衡的解析法3.平面

4、匯交力系的解析法如圖29所示，解析法求平面匯交力系的合力是根據(jù)合理投影定理，先求出力系中所有各力在坐標軸上的投影的代數(shù)和，得到合力F在這兩坐標軸上的投影Fx、Fy，根據(jù)式（24）可求出合力的大小和方向。2.2平面匯交力系平衡的解析法圖2-9平面匯交力系的解析法2.2平面匯交力系平衡的解析法圖2-10例2圖例2用解析法求例1中吊索的拉力。2.2平面匯交力系平衡的解析法解：1)取吊鉤A為研究對象，畫受力圖。2)取坐標軸x、y，如圖2-10所示。3)列平衡方程求解。習題1.力系是指。2.平面匯交力系中的各力。3.力三角形只表示，而不表示。4.平面匯交力系的合力等于，且其作用線。5.平面匯交力系平衡的必要和充分條件是：。6.力在坐標軸上的投影是量，沒有。2.2平面匯交力系平衡的解析法7.當力與坐標軸垂直時，力在該軸上的投影為；當力與坐標軸平行時，其投影。8.平面匯交力系平衡的解析條件是：。9.回答下列問題：圖2-1110題圖10.如圖2-11所示，物體重G，用繩系在A、B兩點懸掛起來，2.2平面匯交力系平衡的解析法若A、B與重心左右對稱，在三種懸掛方式中，哪種情況屬于平面匯交力系問題？11.已知F1=F2=P，分別計算下列三種情況下