手爪中的靜力學基礎(chǔ)

《機械設(shè)計與創(chuàng)新》課程南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院項目二手爪的靜力學分析單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)Step1

明確任務(wù)Step2項目導(dǎo)入Step3操作訓(xùn)練Step4知識深化Step5歸納總結(jié)目錄《機械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)《機械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組知識點：技能點：掌握剛體的受力分析素養(yǎng)：嚴謹認真的學習工作態(tài)度單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)力與力系靜力學公理及推論約束與約束反力物體的受力分析、受力圖繪制《機械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組分析，如下圖所示滑槽杠桿式手爪的受力。步驟1：明確任務(wù)滑槽式杠桿手爪單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)《機械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組步驟2：項目導(dǎo)入2.1力(force)的基本概念單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)定義：力是物體間相互的機械作用。力的效應(yīng)：運動效應(yīng)(外效應(yīng))、變形效應(yīng)(內(nèi)效應(yīng))。內(nèi)效應(yīng)外效應(yīng)力的外效應(yīng)力的作用效應(yīng)《機械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組步驟2：項目導(dǎo)入單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)力的三要素：大小，方向，作用點FA力系：是指作用在物體上的一群力。平衡力系：物體在力系作用下處于平衡，此力系為平衡力系。FA大小力的方向作用點平衡(balance)物體相對于慣性參考系保持靜止或作勻速直線運動的特殊機械運動狀態(tài)?！稒C械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組步驟2：項目導(dǎo)入單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)在力的作用下，大小和形狀都不變的物體或物體內(nèi)任意兩點始終保持不變的距離，或形狀和尺寸始終保持不變的物體。2.2剛體(RigidBody)變形體任何物體在力的作用下都要產(chǎn)生變形。剛體變形體《機械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組步驟2：項目導(dǎo)入單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)2.3公理1力的平形四邊形法則作用在物體上同一點的兩個力，可合成一個合力。合力的作用點仍在該點，其大小和方向由以此兩力為邊構(gòu)成的平行四邊形的對角線確定。力的平行四邊形法則矢量表示《機械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組步驟2：項目導(dǎo)入單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)2.3公理2二力平衡公理作用在剛體上的兩個力，使剛體平衡的必要和充分條件是：兩個力的大小相等，方向相反，作用線沿同一直線。兩力大小相等、方向相反，共線，作用在同一物體上。此公理適合于剛體，不合適變形體。二力平衡(數(shù)值相等)《機械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組步驟2：項目導(dǎo)入單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)2.3公理2二力平衡公理只在兩個力作用下平衡的剛體(構(gòu)件)為二力體(構(gòu)件)。二力桿《機械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組步驟2：項目導(dǎo)入單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)2.4公理3加減平衡力系公理在已知力系上加上或減去任意一個平衡力系，并不改變原力系對剛體的作用。《機械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組步驟2：項目導(dǎo)入單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)2.4公理3推論1力的可傳性原理作用于剛體上的力可沿其作用線移動，而不改變該力對剛體的效應(yīng)。力的可傳性原理(剛體上）力的三要素：作用線、大小、方向作用在剛體上力是滑移矢量?！稒C械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組步驟2：項目導(dǎo)入單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)作用于剛體上三個相互平衡的力，若其中兩個力的作用線匯交于一點，則此三力必在同一平面內(nèi)，且第三個力的作用線通過匯交點。推論2三力平衡定理三力平衡定理《機械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組步驟2：項目導(dǎo)入單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)兩物體間的相互作用力總是同時存在，且其大小相等、方向相反、沿同一直線，但作用在兩個不同的物體上。作用力與反作用力2.5公理4作用力與反作用力公理作用力與反作用力成對出現(xiàn)，并分別作用在兩個不同的物體上?！稒C械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組步驟2：項目導(dǎo)入單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)變形體在某一力系作用下處于平衡時，如將其剛化為剛體，其平衡狀態(tài)保持不變。剛化公理2.6公理5剛化公理《機械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組步驟3：操作訓(xùn)練工程中常見的約束單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)約束(Constraints)限制物體自由運動的條件；對非自由體的某些運動起限制作用的周圍物體。自由體在空間的位移不受任何限制的物體。非自由體在空間的位移受到限制的物體。約束《機械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組步驟3：操作訓(xùn)練單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)約束力約束物體作用于被約束物體上的力。約束力約束反力的大小常常是未知的；方向總是與約束限制的物體的位移方向相反；作用點在物體與約束相接觸的那一點。《機械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組步驟3：操作訓(xùn)練單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)柔索約束由柔軟的繩索、鏈條或皮帶構(gòu)成的約束(不考慮其彎曲剛度，忽略自重)。柔索約束繩索類只能受拉，約束反力是作用在接觸點，方向沿繩索背離物體?！稒C械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組步驟3：操作訓(xùn)練單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)柔索約束柔索約束《機械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組步驟3：操作訓(xùn)練單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)光滑接觸面約束光滑面約束GFNGFNGFN兩直接接觸物體，不考慮摩擦，物體的接觸面為完全光滑的剛性接觸。約束反力的作用力通過接觸點，方向沿接觸面公法線而指向被約束物體。《機械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組步驟3：操作訓(xùn)練單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)光滑接觸面約束光滑面約束《機械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組步驟3：操作訓(xùn)練單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)光滑鉸鏈約束光滑鉸鏈約束只限制兩物體徑向的相對位移，不限制兩物體繞鉸鏈中心的相對轉(zhuǎn)動和沿軸向的移動。光滑段(銷釘)《機械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組步驟3：操作訓(xùn)練單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)光滑鉸鏈約束固定鉸支座若相連接的構(gòu)件有一個固定在地面或機架固定鉸鏈(固定鉸支座)?！稒C械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組步驟3：操作訓(xùn)練單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)光滑鉸鏈約束固定鉸鏈《機械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組步驟3：操作訓(xùn)練單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)光滑鉸鏈約束活動鉸鏈支座下面裝上滾子，使它能在支承面上任意移動活動鉸鏈?！稒C械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組步驟3：操作訓(xùn)練單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)光滑鉸鏈約束活動鉸鏈《機械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組步驟3：操作訓(xùn)練單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)光滑鉸鏈約束活動鉸鏈約束反力FNAAAAA《機械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組步驟3：操作訓(xùn)練單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)固定端約束固定端約束AMAFAyFAxABFBF《機械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組步驟4：知識深化單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)物體的受力分析受力分析的基本步驟確定研究對象取隔離體畫出主動載荷依次根據(jù)約束的性質(zhì)畫出約束反力ABDCOGE例1，《機械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組步驟4：知識深化單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)物體的受力分析ABDCOGE例1，F(xiàn)NDOGFNEEDF‘NDFBFAxFAyDBAF‘NDFBFADBA《機械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組步驟4：知識深化單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)例2，一構(gòu)件受力如下圖所示，試繪制其受力圖?！稒C械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組步驟4：知識深化單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)例3，分析如下圖所示AB、BC桿的受力情況。《機械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組步驟4：知識深化單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)BC桿受力AB桿受力《機械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組步驟4：知識深化單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)例4，分析如下各圖中AB、BC桿的受力情況。《機械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組步驟4：知識深化單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)例5，分析如下各圖中構(gòu)桿的受力情況?！稒C械設(shè)計與創(chuàng)新》課程組步驟4：知識深化單元一手爪中的靜力學基礎(chǔ)畫受力圖注意事項：不要漏畫力除重力、電磁力外，物體間只有通過接觸才有相互機械作用力，分清受力體與施力體的接觸情況，接觸處必有力，力的方向由約束類型而定。不要多畫力受力體所受的每一個力，都應(yīng)能明確地指出一個施力體。不要畫錯力的方向約束反力的方向必須嚴格地按照約束的類型來畫；作用力的方向一旦確定，反作用力的方向一定要與之相反。受力圖上不能再帶約束受力圖上只畫外力，不畫內(nèi)力因研究對象變化時，內(nèi)外力可能改變。同一系統(tǒng)各研究對象的受力圖必須整體與局部一致，相互