汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ)第二章課件

1、 主編第2章平面匯交力系學(xué)習(xí)目標(biāo)：圖2-1起重機(jī)吊鉤作用在一個(gè)物體上的多個(gè)力稱(chēng)為力系。若力系中各力的作用線(xiàn)均在物體的同一平面內(nèi)且匯交于一點(diǎn)，此力系稱(chēng)為平面匯交力系，它是平面力系中最簡(jiǎn)單的一種情況。在工程實(shí)際中，如起重機(jī)的吊鉤(圖2-1)、曲柄連桿機(jī)構(gòu)(圖2-2)等都是平面匯交力系的實(shí)例。本章將介紹用來(lái)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(xí)目標(biāo)：圖2-2曲柄連桿機(jī)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(diǎn)A的兩個(gè)力F1和F2（圖23a）可以應(yīng)用平行四邊形公理進(jìn)行合成，合力F也作用于該點(diǎn)，其大小和方向由以此二力為鄰邊所作的平行四邊形的對(duì)角線(xiàn)來(lái)

2、確定（圖23b）。圖2-3力的三角形法則2.力的多邊形法則當(dāng)匯交于一點(diǎn)的力不止兩個(gè)時(shí)（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(jì)算=60和=90時(shí)吊索的拉力，并分析當(dāng)逐漸增加時(shí)，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(jìn)行受力分析因?yàn)楦髁R交于吊鉤A，取吊鉤A為研究對(duì)象，并畫(huà)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(zhǎng)度代表5kN，作力多邊形如圖2-5c所示。(3)計(jì)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(biāo)軸上的投影如圖27a、b所示，過(guò)力F兩端分別向坐標(biāo)軸引垂線(xiàn)，得垂足a、b和a、b，則線(xiàn)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(biāo)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(biāo)軸上的投影的代數(shù)和，得到合力F在這兩坐標(biāo)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(duì)象，畫(huà)受力圖。2)取坐標(biāo)軸x、y，如圖2-10所示。3)列平衡方程求解。習(xí)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(xiàn)。5.平面匯交力系平衡的必要和充分條件是：。6.力在坐標(biāo)軸上的投影是量，沒(méi)有。2.2平面匯交力系平衡的解析法7.當(dāng)力與坐標(biāo)軸垂直時(shí)，力在該軸上的投影為；當(dāng)力與坐標(biāo)軸平行時(shí)，其投影。8.平面匯交力系平衡的解析條件是：。9.回答下列問(wèn)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(diǎn)懸掛起來(lái)，2.2平面匯交力系平衡的解析法若A、B與重心左右對(duì)稱(chēng)，在三種懸掛方式中，哪種情況屬于平面匯交力系問(wèn)題？11.已知F1=F2=P，分別計(jì)算下列三種情況下