机械设计基础第一章力矩与力偶.ppt

ccj_hly * 机械设计基础 * 力对刚体的作用效果是使刚体的运动状态发生改变，包括使刚体移动与转动 力对刚体的移动效应用力的矢来度量 力对刚体的转动效应可用力对点的矩(简称力矩)来度量，即力矩是度量力对刚体转动效应的物理量 1.1.3力矩与力偶 O A d B F 一、力矩的定义——力F 的大小乘以该力作用线到某点O 间距离d，并加上适当正负号，称为力F 对O 点的矩。简称力矩。 二、力矩的表达式: 三、力矩的正负号规定：按右手规则，当有逆时针转动的趋向时，力F 对O 点的矩取正值。 四、力矩的单位：与力偶矩单位相同，为 N.m。 1.1.3力矩与力偶 五、力矩的性质： 1、力沿作用线移动时，对某点的矩不变 2、力作用过矩心时，此力对矩心之矩等于零 3、互成平衡的力对同一点的矩之和等于零 4、力偶中两力对面内任意点的矩等于该力偶的力偶矩 1.1.3力矩与力偶 六、力矩的解析表达式 y x O x y A B 力对某点的矩等于该力沿坐标轴的分力对同一点之矩的代数和 1.1.3力矩与力偶 七、力对点的矩与力偶矩的区别： 相同处：力矩的量纲与力偶矩的相同。 不同处：力对点的矩可随矩心的位置改变而改 变，但一个力偶的矩是常量。 联 系：力偶中的两个力对任一点的之和是常 量，等于力偶矩。 1.1.3力矩与力偶 空间力偶作用面的平移并不改变对刚体的效应。 2. 平行平面内力偶的等效条件 1.1.3力矩与力偶 1.1.3力矩与力偶 1、概念： 用来表示力偶矩的大小、转向、作用面的有向线段。 2、力偶的三要素： (1)、力偶矩的大小。 (2)、力偶的转向。 (3)、力偶作用面的方位。 3、符号：l 三、力偶矩矢 F F l 右手规则 1.1.3力矩与力偶 4、力偶矩矢与力矢的区别 力偶矩矢是自由矢量，而力矢是滑动矢量。 l 指向人为规定，力矢指向由本身所决定。 5、力偶等效定理又可陈述为: 力偶矩矢相等的两个力偶是等效力偶。 1.1.3力矩与力偶 1.1.3力矩与力偶 空间力偶系可合成为一力偶。合力偶的矩矢等于各分力偶矩的矢量和。 一、力偶系的合成 1.1.3力矩与力偶 合力矩等于零，即力偶系中各力偶矩矢的矢量和等于零。 二、空间力偶系平衡的充要条件 平衡方程的投影形式 1.1.3力矩与力偶 例题 2-6 图示的铰接四连杆机构OABD，在杆OA 和BD 上分别作用着矩为 l1 和 l2 的力偶，而使机构在图示位置处于平衡。已知OA = r，DB = 2r，α= 30°，不计杆重，试求 l1 和 l2 间的关系。 D l2 B ND SBA O l1 NO SAB A O B D α l1 l2 A 解： 杆AB为二力杆。 1.1.3力矩与力偶