汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ)

1、關(guān)于汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ)第一張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一篇汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ)第2版 高職高專 ppt 課件第二張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月構(gòu)件靜力分析第一章汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ)第2版 高職高專 ppt 課件第三張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析第三節(jié) 平面力系的簡(jiǎn)化與合成教學(xué)要求1、掌握平面匯交力系簡(jiǎn)化與合成方法、合力投影定理2、掌握力偶系的合成方法3、掌握力的平移定理、4、平面任意力系的簡(jiǎn)化與合成汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ)第2版 高職高專 ppt 課件第四張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析 力

2、系力系作用于剛體上的一群力汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ)第2版 高職高專 ppt 課件第五張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析力系的分類(lèi)汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ)第2版 高職高專 ppt 課件第六張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析一、平面匯交力系的合成與簡(jiǎn)化平面匯交力系是一種基本力系，是研究一般力系的基礎(chǔ)。平面匯交力系中分力可以是兩個(gè)、三個(gè)或更多，由兩個(gè)匯交力組成的力系是最簡(jiǎn)單的平面匯交力系。F2F1O汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ)第2版 高職高專 ppt 課件第七張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析平面匯交力系平面匯交力系可以合成為

3、一個(gè)合力合力：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。分力：力系中的每個(gè)力就稱為力系的分力；力系的簡(jiǎn)化：將一個(gè)復(fù)雜力系簡(jiǎn)化為一個(gè)簡(jiǎn)單力系或一個(gè)力的過(guò)程，稱為力系的簡(jiǎn)化。平面匯交力系合成方法：幾何法、解析法汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ)第2版 高職高專 ppt 課件第八張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析（一）平面匯交力系合成的幾何法兩個(gè)匯交力的合成 平行四邊形法則：矢量式為FR=F1+F2 OFRF1F2汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ)第2版 高職高專 ppt 課件第九張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析兩個(gè)匯交力的合成力三角形法則： 平邊四邊形法

4、則可以簡(jiǎn)化，用一個(gè)力三角形表示：畫(huà)力三角形方法： 先作力F1，在F1的末端接畫(huà)力F2，即將分力按其方向及大小首尾相連，再連接由F1始端指向F2末端的矢量，即為合力FR。由F1、F2、FR 組成的三角形稱為力三角形。 （P19）。汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ)第2版 高職高專 ppt 課件第十張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析兩個(gè)匯交力的合成 力三角形法則：OFRF1F2F1F2AFRAF1FRF2平邊四邊形法則可以簡(jiǎn)化，用一個(gè)力三角形表示.第十一張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析任意個(gè)匯交力的合成合成的方法：連續(xù)使用“力三角形法” 力多

5、邊形法則：OF1F2F3F4FRF1F2F3FRFR12FR123F4第十二張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析任意個(gè)匯交力的合成:上圖中，中間合力FR12，F(xiàn)R123可省略不畫(huà)，只要將力系中各力F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3Fn依次首尾相接形成一條折線，則由第一個(gè)力的始端指向最后一個(gè)力未端的力矢FR即為整個(gè)力系的合力FR。F1F3FRF2F4第十三張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析力多邊形-由分力F1、F2、F3、F4和合力FR構(gòu)成的多邊形。 表示合力FR的邊稱為封閉邊。由以上分析可看出：1、力合成的順序不影響合成的結(jié)果2、合力FR

6、必通過(guò) 各分力的匯交點(diǎn)。任意個(gè)匯交力的合成:第十四張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析任意個(gè)匯交力合成的矢量式：FR= F1+ F2+ Fn=結(jié)論： 1、在一般情況下，平面匯交力系合成的結(jié)果是一個(gè)合力 2、合力的作用線通過(guò)力系的匯交點(diǎn) 3、合力的大小和方向由力多邊形的封閉邊表示，等于力系中各力的矢量和。任意個(gè)匯交力的合成:第十五張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析例:1-3-1用圖解法求平面匯交力系的合力大小和方向600N1500N3006001500FR300N4560FR第十六張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年

7、6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析（二）平面匯交力系合成的解析法力的分解力的合成與分解，實(shí)質(zhì)上是同一個(gè)問(wèn)題。作用在一個(gè)點(diǎn)上的二個(gè)任意力可以合成一個(gè)力；反之，一個(gè)力可以分解成任意二個(gè)方向的力。只要知道一個(gè)合力及一個(gè)分力的大小、方向，即可根據(jù)平形四邊形法則確定另一個(gè)分力的大小方向。第十七張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析力的分解兩個(gè)匯交力合成的結(jié)果是唯一的，而力的分解可以有無(wú)數(shù)結(jié)果。（以合力FR為對(duì)角線可作出多個(gè)平行四邊形）力的分解須先確定分解合力的作用線方位。在應(yīng)用中，通常將一個(gè)力分解為沿兩個(gè)互相垂直的坐標(biāo)軸的 正交分力FX、FY 。OFRF1F2FYFXXY第

8、十八張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析 力在坐標(biāo)軸上的投影定義：力在坐標(biāo)軸上分力的大小的度量.設(shè)力F作用在物體A點(diǎn)，在力F的作用線所在平面內(nèi)取一直角坐標(biāo)系oxy，過(guò)力F的始點(diǎn)A和終點(diǎn)B分別向x軸引垂線，得到垂足a、b，則線段ab稱為力F在x軸的投影，用Fx表示。同理過(guò)A、B兩點(diǎn)分別向y軸引垂線得到垂足a、b。線段ab稱為力在y軸上的投影，用y表示。第十九張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析力在平面直角坐標(biāo)軸上的投影 aba b 第二十張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析力在平面直角坐標(biāo)

9、軸上的投影正負(fù)號(hào)規(guī)定如下：由a到b的方向與X軸正向一致時(shí)，力的投影為正，反之為負(fù)。圖中X、Y均為正值。大小計(jì)算：x= cos y=sin合力大小由公式計(jì)算合力方向由公式Fsin或確定。第二十一張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析投影和分力關(guān)系力在坐標(biāo)軸上的投影是代數(shù)量,用白體字母表示；力的分力是矢量，用黑體字母表示。力的投影x、y的絕對(duì)值分別等于分力 x、y的大小，投影的正負(fù)號(hào)反映了分力 x、y的方向。當(dāng)已知力在某一坐標(biāo)上的投影，可確定該力在同軸上的分力的大小和方向。根據(jù)力的投影與分力的關(guān)系，可以將較復(fù)雜的矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的投影代數(shù)運(yùn)算。第二十二張，PPT

10、共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析合力投影定理合力在某一軸的投影，等于各分力在同一軸上投影的代數(shù)和。F3F2F1yxAFX1FX2FX3FXRFY1FY2FY3FYRF1F2F3FRFRYFRx第二十三張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析合力投影定理合力的投影與各分力投影的關(guān)系第二十四張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析平面匯交力系合成的解析法力系合成的解析法通過(guò)力矢量在直角坐標(biāo)軸上的投影來(lái)表示合力與分力之間的關(guān)系方法。 或 第二十五張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)

11、件力學(xué)分析平面匯交力系合成的解析法方法步驟：建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系；求出力系中各分力在兩坐標(biāo)軸上的投影FX1、FX2、Fxn；FY1、FY2、Fyn；根據(jù)合力投影定理求出兩坐標(biāo)軸上所有投影的代數(shù)和：X=1X+2X+nxY=1Y+2Y+ny FX、FY 即為合力R在x、y軸上的投影；第二十六張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析平面匯交力系合成的解析法根據(jù)公式 求得合力大小；由公式 求出合力與軸夾角或由 求出合力與y軸的夾角，從而確定合力FR方向。第二十七張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析例 2用解釋法求圖中的合力大小和方向X30

12、0N4530600N1500NY第二十八張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析例 2 解：建立直角坐標(biāo)系oxy如圖所示； 求出各分力在x、y軸上投影： F1X=-300N F1Y = 0 F2X=-600sin30=-300N F2Y = 600 cos30=519.6N F3X=1500sin45=1060N F3Y = 1500cos45=1060N300N4530600N1500NYx第二十九張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析 例 2根據(jù)合力投影定理求出合力投影： RX= 1X+2X+3X= -300-300+106

13、0=460RY=1Y+2Y+3Y=519.6+1060=1579.6求合力大小和方向： FR= = =1645.2N cos= = =0.96=16.23第三十張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析例 3用解析法求圖示平面匯交力系的合力解：FR第三十一張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析P46(1-20)XYF1F2F3F4FRFRF4F1F2F3450600300300第三十二張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析二.平面力偶系的合成力偶系：兩個(gè)或兩個(gè)以上力偶組成的力系。設(shè)有平面力偶系（1

14、，1）、（2，2）、（3，3），它們的力偶臂分別為d1、d2、d3， 則這三個(gè)力偶的力偶矩分別為：1=1d1、2=2d23=-3d3，令： 2=2d2=2d1 3=-3d3=-3d1 第三十三張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析平面力偶系的合成而且將它們移到（1，1）所在的位置上，再分別將兩邊的力合成得：R=R=1+2-3由此形成一個(gè)新力偶（R，R），即為原力偶系的合力偶，其矩為：=Rd1=（1+2-3）d1=1+2+3= 第三十四張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析平面力偶系的合成d1FRFR=由以上分析可知：平面力偶系

15、可以合成為一個(gè)合力偶，合力偶的矩等于各分力偶矩的代數(shù)和。=Rd1=（1+2-3）d1=1+2+3=d1d1d1P2P3Md1d2d3F2F3F1d1P2P3F1F1第三十五張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析例1-5作用于汽缸蓋上的四個(gè)力偶位于同一平面內(nèi)，各力偶矩大小相等，轉(zhuǎn)向相同，則作用在工件上的合力偶矩為： M=i=1+2+3+4=4（-15）=-60 即合力偶矩大小為60 ，按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。 第三十六張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析三、平面任意力系的簡(jiǎn)化平面任意力系簡(jiǎn)介定義:作用剛體上的各力作用線共面,但既不匯

16、交于一點(diǎn),也不全部平行,稱為平面任意力系。平面匯交力系是平面力系的一般情形。例如： GG1簡(jiǎn)易吊車(chē)第三十七張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析平面任意力系簡(jiǎn)介 工程中一些機(jī)械雖然所受各力形式上不是平面任意力系，但其結(jié)構(gòu)和承受載荷均有一對(duì)稱面，可以將這些空間力系合成為平面力系，作用于對(duì)稱面，將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為平面力系來(lái)解決。例如圖1-45所示汽車(chē)的受力，還有車(chē)床主軸的受力等。對(duì)稱面第三十八張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析簡(jiǎn)化方法 利用力的平移定理：將平面任意力系的各力平移到作用面內(nèi)任意點(diǎn)（稱為簡(jiǎn)化中心）, 把一般力系問(wèn)題轉(zhuǎn)化為

17、簡(jiǎn)單力系問(wèn)題來(lái)解決。附加力偶系平面匯交力系平面任意力系力的平移平面任意力系的簡(jiǎn)化第三十九張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析平面任意力系的簡(jiǎn)化將圖所示平面匯交力系和平面力偶系合成，得：主矢：主矩：平移定理O簡(jiǎn)化中心第四十張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析平面任意力系的簡(jiǎn)化YXOFROYF2 F3 F4 F11F1F2F3F4O第四十一張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析結(jié)論平面任意力系簡(jiǎn)化的結(jié)果得到:主矢R原力系中各力的矢量和（作用線通過(guò)簡(jiǎn)化中心，大小與簡(jiǎn)化中心的位置無(wú)關(guān)，對(duì)于給定的力

18、系，主矢唯一）主矩o原力系中各力對(duì)簡(jiǎn)化中心之矩的代數(shù)和（與簡(jiǎn)化中心的位置有關(guān)）注意:主矢R不是原力系的合力R，不能代替原力系對(duì)物體的作用。 第四十二張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析討論 :主矢 R=Fi 其大小O.MORyx第四十三張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析討論主矢FR和主矩MoFR0Mo=0FR =0Mo 0FR 0Mo 0平面任意力系的簡(jiǎn)化第四十四張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析RMA YA 固定端約束的反力MA XA簡(jiǎn)圖：固定端約束反力有三個(gè)量：兩個(gè)正交分力和一個(gè)

19、反力偶第四十五張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析第四節(jié) 平面力系平衡教學(xué)要求：掌握平面任意力系、匯交力系、平行力系平衡條件及平衡方程的應(yīng)用.第四十六張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析平 衡滿足這一條件的力系稱為“ 平衡力系”。這就是平衡的充要條件?？梢员硎緸镕R0 ， MO0FR0 ， MO0平衡的充要條件一、 平面任意力系的平衡第四十七張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析平面一般力系平衡方程：平衡條件:主矢為零：FR=0主矩為零：Mo=0第四十八張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于20

20、22年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析 Fx = 0 , MA = 0 , MB = 0 。 MA = 0， MB = 0 , MC = 0。BAxCBACA、B 連線不垂直于x 軸A、B、C 三點(diǎn)不 在同一條直線上二矩式三矩式平衡方程的其他形式第四十九張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析對(duì)于平面匯交力系 Fx = 0, Fy = 0,平 衡 方 程第五十張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析對(duì)于平面平行力系：yxzO平 衡 方 程F2F3F2?思考：附加條件第五十一張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用

21、構(gòu)件力學(xué)分析對(duì)于平面力偶系yxzO M= 0。平 衡 方 程m1m3m2第五十二張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析二、平面力系平衡方程應(yīng)用 用平面力系平衡方程可解決工程平衡問(wèn)題。解題步驟：根據(jù)題意選取研究對(duì)象，畫(huà)分離體受力圖建立適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系（使盡可能多的力與坐標(biāo)軸處于特殊位置，力矩中心盡量選在未知力交點(diǎn)上）根據(jù)平衡條件列平衡方程并求解!平面力系一般形式的平衡方程是三個(gè)，最多可以求解三個(gè)未知量。第五十三張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析應(yīng)用舉例例 如圖，已知G100N，求斜面和繩子的約束力解：1)取小球?yàn)檠芯繉?duì)象，畫(huà)

22、受力圖,并建立坐標(biāo)系如圖；2)列平衡方程：思考：若坐標(biāo)系如圖b)建立，平衡方程如何寫(xiě)？300第五十四張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析TNB G例:求A、B兩處的約束反力及繩子的拉力T.解:.取研究對(duì)象小車(chē).做受力圖.建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸.列平衡方程.解方程N(yùn)A xyGBATCabh第五十五張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析例題1-11G300300ACBFABFABFABFBCFBCFBCGFT第五十六張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析解：根據(jù)題意分別選取滑輪、桿件、為研究對(duì)象并畫(huà)出

23、分離體； 對(duì)各構(gòu)件進(jìn)行受力分析并畫(huà)出受力圖（桿件、屬二力構(gòu)件） 以輪心為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)平面匯交力系的平衡條件，列出平衡方程并求解：X=0BCcos30-AB-Tsin30=0 Y=0BCsin30-Tcos30- =0 又因?yàn)門(mén) =2KN則由（2）式整理得：FBC=7.46KN代入(1)得: AB=-2sin30+BCcos30= 5.46KN YFABFBCGFTX第五十七張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析解：以AB及重物作為研究對(duì)象；受力分析，畫(huà)出受力如圖；列平衡方程例.如圖所示簡(jiǎn)易吊車(chē)，A、C處為固定鉸支座，B處為鉸鏈。已知AB梁重P=4k

24、N，重物Q=10kN。求拉桿BC和支座A的約束反力。解得：第五十八張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析平衡方程的其它形式基本形式 一矩式二矩式 ABx軸三矩式 A、B、C不共線注意：不論采用哪種形式的平衡方程，其獨(dú)立的平衡方程的個(gè)數(shù)只有三個(gè)，對(duì)一個(gè)物體來(lái)講,只能解三個(gè)未知量,不得多列！第五十九張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析例題1-12450ABD450ADBAFDFAFAFBO（）=0 -Acos45=0 B 解：第六十張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析例題1-13MABCFCF

25、BFCFA解：對(duì)兩半拱進(jìn)行受力分析，畫(huà)出受力圖，對(duì)AC：= -= =A= 第六十一張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析例1-14已知：F=15kN，M=3kN.m，求A、B處支座反力解：1）畫(huà)受力圖，并建立坐標(biāo)系2）列方程第六十二張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析作業(yè)思考題（P45）1-61-12作業(yè)（P47）1-211-241-251-26第六十三張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析五.物系的平衡剛體系統(tǒng)若干剛體通過(guò)一定的約束形式連接起來(lái)的物體系統(tǒng)。靜定性質(zhì)分析剛體系統(tǒng)的平衡問(wèn)題與單

26、個(gè)物體的原則一致，但需分析系統(tǒng)的靜定性質(zhì)。教學(xué)要求：熟練掌握物體系統(tǒng)平衡問(wèn)題的解法了解靜不定問(wèn)題的概念第六十四張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析(一)剛體靜定性質(zhì)的判斷各種不同力系平衡時(shí)都只有一定數(shù)目的平衡方程，如平面匯交力系為二個(gè)、力偶系為一個(gè)、一般力系為三個(gè)等。靜定問(wèn)題未知量數(shù)目不超過(guò)獨(dú)立平衡方程數(shù)，全部未知量可由平衡方程求出的平衡問(wèn)題靜不定或超靜定問(wèn)題未知量數(shù)目超過(guò)獨(dú)立平衡方程數(shù)，由平衡方程不能求出全部未知量的平衡問(wèn)題第六十五張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析剛體靜定性質(zhì)的判斷實(shí)例1：(三個(gè)未知數(shù)三個(gè)平衡方程靜定

27、問(wèn)題)(四個(gè)未知數(shù)三個(gè)平衡方程超靜定問(wèn)題)第六十六張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析剛體靜定性質(zhì)的判斷實(shí)例2：(三個(gè)未知數(shù)三個(gè)平衡方程靜定問(wèn)題)(四個(gè)未知數(shù)三個(gè)平衡方程超靜定問(wèn)題)第六十七張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析剛體靜定性質(zhì)的判斷實(shí)例3三鉸拱的靜定性質(zhì)的判斷n3=2 獨(dú)立平衡方程數(shù) m= n1+2n2+3n3=32=6，未知量數(shù)K=6，即有m=K 為靜定問(wèn)題第六十八張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析3.設(shè)一物系由 n 個(gè)物體構(gòu)成,則每個(gè)物體可列出3個(gè)獨(dú)立的平衡方程,整個(gè)物

28、系則可列出3n個(gè)平衡方程,也即可解出3n個(gè)未知量. 1.區(qū)分內(nèi)約束,內(nèi)力,外力(視所取的研究對(duì)象而定)2.物系平衡時(shí),構(gòu)成物系的每一個(gè)物體都必然平衡.(二)物系平衡問(wèn)題求解原則:4.解決物系的平衡問(wèn)題的基本方法是將物系拆開(kāi)成若干個(gè)單個(gè)物體,對(duì)每個(gè)物體列平衡方程,聯(lián)立求解.若物系的未知量多于3n個(gè),則為超靜定系統(tǒng)，靜力分析不討論超靜定系統(tǒng).第六十九張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析研究對(duì)象的選擇研究對(duì)象既可以是單個(gè)物體也可以是幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)研究對(duì)象的選擇原則： 選取與已知量有關(guān)的物體為研究對(duì)象； 研究對(duì)象中要反映出未知量；研究對(duì)象的選取使所列方程包含的未

29、知量數(shù)目最少 第七十張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析 物系受力分析的特點(diǎn)剛體系統(tǒng)的受力分析應(yīng)嚴(yán)格按約束類(lèi)型確定約束反力，這與單一物體的受力分析是一致的。 物系外力系統(tǒng)以外的物體作用在系統(tǒng)上的力物系的內(nèi)力系統(tǒng)內(nèi)各物體之間相互的作用力（必然是成對(duì)出現(xiàn)的作用力與反作用力）外力與內(nèi)力視所取的研究對(duì)象而定（如圖1-61）第七十一張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析例題: 已知Fp=519.6N，求M及O點(diǎn)約束力第七十二張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析物系平衡問(wèn)題實(shí)例例1-15先以整個(gè)系統(tǒng)為

30、研究對(duì)象，畫(huà)其受力圖建立平衡方程求解：MG=0 FEXh-M=0 FEX= FX=0 -FEX+FGX=0 FEX=FGX=FY=0 FGY=0 FGYFGXFEXML第七十三張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析例1-15以AB桿為研究對(duì)象，求FD： MA=0 LFDsin - m =0 FD= /L由此得CD桿內(nèi)力:FC= FD= FD= /LFDFCFAYFAXAmFDL第七十四張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析例題：圖示構(gòu)架，桿和滑輪的自重不計(jì)，物塊F重30kN，R=20cm，r=10cm，求A、C兩點(diǎn)的約束反力。

31、A40cmFEDCB40cm30cmrR解: 1.先研究整體:XA YA XC YC TD F CDEXC YC XE YE 2.再拆開(kāi)CED:第七十五張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析物系平衡問(wèn)題實(shí)例2重物重P=10KN，AD=DB=2m，CD=DE=1.5m， 不計(jì)摩擦及桿、滑輪的重量,求： 桿BC所受的力和桿AB作用于銷(xiāo)釘D的力。 第七十六張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析物系平衡問(wèn)題實(shí)例2解： 選取桿CE（帶有銷(xiāo)釘D）以及滑輪、繩索、重物組成的系統(tǒng)（小系統(tǒng)）為研究對(duì)象：。 第七十七張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作

32、于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析思考： （1）本題為何這樣選取研究對(duì)象？技巧在哪（2）請(qǐng)你用其它方法求解，并作比較。 2第七十八張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析小結(jié)及課后作業(yè)1-211-221-241-281-29第七十九張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析第五節(jié) 摩擦教學(xué)要求：了解滑動(dòng)摩擦的有關(guān)概念掌握靜、動(dòng)、臨界滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算掌握摩擦角的概念及自鎖條件能解決考慮摩擦?xí)r的平衡問(wèn)題了解滾動(dòng)摩擦第八十張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析引子:生活中的摩擦問(wèn)題工程上的摩擦問(wèn)題

33、:如:機(jī)械中帶傳動(dòng),車(chē)輪與地面的作用,汽車(chē)摩擦制動(dòng)等.摩擦有利與弊.如何考慮?第八十一張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析摩擦實(shí)例1第八十二張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析摩擦實(shí)例2第八十三張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析第八十四張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析關(guān)于摩擦摩擦是機(jī)械傳動(dòng)中普遍存在的一種自然現(xiàn)象。無(wú)論是靜止或運(yùn)動(dòng)著的物體，它們之間都可能有摩擦力存在在分析剛體或物系的平衡問(wèn)題時(shí)，在摩擦力比法向約束反力小得多時(shí)，摩擦力對(duì)所研究問(wèn)題而

34、言屬次要因素，可忽略不計(jì)。在許多情況下摩擦作為主要因素而不能忽略如：汽車(chē)的摩擦制動(dòng)、皮帶傳動(dòng)、機(jī)床夾具夾緊工件等等，均是利用摩擦力來(lái)工作的。摩擦也有不利的方面，它會(huì)引起發(fā)熱、摩損、降低精度和效率、縮短壽命等等。第八十五張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析摩擦與摩擦力摩擦的物理本質(zhì)很復(fù)雜，與材料性質(zhì)、表面情況、相對(duì)運(yùn)動(dòng)性態(tài)以及環(huán)境等有關(guān)并形成了專門(mén)學(xué)科摩擦學(xué) 摩擦的分類(lèi)： 滑動(dòng)摩擦、滾動(dòng)摩擦兩個(gè)相互接觸的物體存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)或發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，接觸面之間由于并非絕對(duì)光滑，而在接觸面的公切線上存在阻礙兩物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力，這種力稱為摩擦力。第八十六張，PPT共一百

35、一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析摩擦的分類(lèi)：摩擦按物體間的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分滑動(dòng)摩擦滾動(dòng)摩擦動(dòng)滑動(dòng)摩擦靜滑動(dòng)摩擦第八十七張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析 靜滑動(dòng)摩擦定律FPN摩擦力F: 方向: 恒與物體相對(duì)滑動(dòng)的趨勢(shì)方向相反 大小:一般狀態(tài)下由平衡方程確定,當(dāng)物體處于將動(dòng)未動(dòng)的臨界狀態(tài)時(shí),由靜滑動(dòng)摩擦定律計(jì)算.Fmax=NfN:法相反力。f :靜滑動(dòng)摩擦系數(shù),為常數(shù),由材料決定。一、滑動(dòng)摩擦G第八十八張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析庫(kù)輪實(shí)驗(yàn)第八十九張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章

36、汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析1靜摩擦力 Ff當(dāng)P由零逐漸增加但不夠大時(shí)，物體與水平面之間產(chǎn)生了摩擦力物體不會(huì)向右滑動(dòng)即產(chǎn)生了：靜摩擦力兩個(gè)物體之間有相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)時(shí)接觸面之間產(chǎn)生的摩擦力用f表示。由平衡條件得： F N=G f=P如果P繼續(xù)增大，在某一范圍內(nèi)，物體仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，但摩擦力f隨P而增加。靜摩擦力的規(guī)律為：靜摩擦力產(chǎn)生的條件是有切向力P存在，物體間有相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)但仍靜止；靜摩擦力的大小可根據(jù)平衡條件確定，其方向與滑動(dòng)趨勢(shì)方向相反。第九十張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析2、最大靜摩擦力fax最大靜摩擦力當(dāng)P增大到某一界限PK時(shí)，物體處于將要滑動(dòng)而尚未滑動(dòng)

37、的臨界狀態(tài)。此時(shí)，靜摩擦力達(dá)到最大值即最大靜摩擦力，用fax表示。實(shí)驗(yàn)表明:fax與N成正比，方向仍與相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)相反，可表示為： fax=sN s稱為靜摩擦因數(shù)，是大小與兩接觸物體的材料性質(zhì)及表面狀況有關(guān)的比例系數(shù)。靜摩擦力的范圍是：0ffax第九十一張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析3、動(dòng)摩擦力當(dāng)拉力P稍大于PK后，物體開(kāi)始滑動(dòng)動(dòng)摩擦力兩相對(duì)滑動(dòng)的物體接觸面間產(chǎn)生阻礙物體滑動(dòng)的力，用f表示。實(shí)驗(yàn)表明，動(dòng)摩擦力大小與兩接觸面間的正壓力N成正比，表示為： f=N f 稱為動(dòng)摩擦因數(shù)，是與兩接觸物體材料性質(zhì)、表面狀況以及相對(duì)滑動(dòng)速度有關(guān)的比例系數(shù)。一般同一種

38、材料的：s第九十二張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析摩擦角 FpGFNFfFRFN 正壓力Ff 靜摩擦力FR 全約束反力 （全反力） 全反力與接觸面 法線的夾角:全反力與法線間的最大夾角。二、摩擦角及自鎖的概念第九十三張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析自鎖的概念當(dāng)物體平衡時(shí)總有ffmax，即夾角mQ與R等值、反向、共線，即=，而m。自鎖只要保持主動(dòng)力的合力Q的作用線在摩擦角m范圍內(nèi)，無(wú)論Q大小如何，總能保持物體平衡的現(xiàn)象。自鎖條件m，與主動(dòng)力大小無(wú)關(guān)，只與摩擦角有關(guān)的平衡條件。FNGFPfaxFFQ第九十四張，PPT共

39、一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析摩擦系數(shù)f ：摩擦角的正切值。即： 摩擦錐：如果物體與支承面的靜摩擦系數(shù)在各個(gè)方向都相同，則摩擦角范圍在空間就形成為一個(gè)錐體，稱為摩擦錐。FQFR第九十五張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析自鎖的應(yīng)用自鎖現(xiàn)象在工程上經(jīng)常被利用，如設(shè)計(jì)一些機(jī)構(gòu)或夾具等。例如：螺旋千斤頂、起重裝置中的蝸輪蝸桿，滿足自鎖條件時(shí)不會(huì)自行下落。而在一些機(jī)構(gòu)中，則要求避免出現(xiàn)自鎖，如汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)中凸輪機(jī)構(gòu)，要求挺桿在任何位置均不發(fā)生自鎖；還有自卸車(chē)中的翻斗車(chē)廂，抬起的角度也應(yīng)避免自鎖，使車(chē)廂內(nèi)物料能傾卸干凈，如圖1-68所示。因

40、此，了解自鎖的條件，可以便于利用自鎖或防止自鎖發(fā)生。第九十六張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析自鎖實(shí)例第九十七張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析三.考慮摩擦的平衡問(wèn)題 考慮摩擦與不考慮摩擦?xí)r構(gòu)件的平衡問(wèn)題，求解方法基本相同。不同的是在畫(huà)受力圖時(shí)要畫(huà)出摩擦力Ff ，并需要注意摩擦力的方向與滑動(dòng)趨勢(shì)方向相反，不能隨意假定。由于Ff值是一個(gè)范圍（平衡范圍），確定這個(gè)范圍可采取兩種方式：一種是分析平衡時(shí)的臨界情況，假定摩擦力取最大值，以Ff=Ffmax=fFN作為補(bǔ)充條件，求解平衡范圍的極值。另一種是直接用 ，以不等式進(jìn)行運(yùn)算

41、。 第九十八張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析考慮摩擦?xí)r的平衡問(wèn)題考慮摩擦?xí)r物體的平衡問(wèn)題一般分為以下幾類(lèi)：已知作用在物體上的主動(dòng)力，要求判斷物體是否平衡并計(jì)算摩擦力；已知物體處于臨界平衡狀態(tài)，要求計(jì)算主動(dòng)力大小或確定平衡時(shí)的位置（如角度等）；求物體的平衡范圍。第九十九張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析例1-18 解：取制動(dòng)輪為研究對(duì)象，畫(huà)出受力圖 。當(dāng)制動(dòng)輪處于臨界平衡狀態(tài)時(shí)，有：f=fax=Nfs，且左右兩摩擦力互成力偶，方向與主動(dòng)力偶方向相反，即得平衡方程：O=0 ：fax2r= 2Nfsr= 算得：N=8000

42、NFNFNFOYFOXFNFNFf maxFf maxMM第一百?gòu)?，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析例2：已知如圖重力G=100N， ，物塊與斜面間摩擦系數(shù)f=0.38,f =0.37，求物塊與斜面間的摩擦力。試問(wèn)物塊在斜面上是靜止、下滑還是上滑？如果要使物塊上滑，求作用在物塊并與斜面平行的力F至少應(yīng)多大？ GFf物體受主動(dòng)力G的作用，不可能上滑，只能是靜止或下滑，所以，F(xiàn)f 方向如圖FNFGFNFf要使物體上滑， Ff 方向如圖第一百零一張，PPT共一百一十一頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章汽車(chē)常用構(gòu)件力學(xué)分析GFfFNxy解：物體可產(chǎn)生的最大靜摩擦力：Ff - Gsin30 =0Ff = Gsin30 = 100 x 0.5 = 50 NFf