机械设计基础-第一章受力分析课件.ppt

ccj_hly 例12 如图所示压榨机中，杆AB 和BC 的长度相等，自重忽略不计。A ，B，C ，E 处为铰链连接。已知活塞D上受到油缸内的总压力为F = 3kN，h = 200 mm，l =1500 mm。试画出杆AB ，活塞和连杆以及压块C 的受力图。 D E A B C l l h §1–3 受力分析和受力图 FA B A 解： 1.杆AB 的受力图。 2. 活塞和连杆的受力图。 3. 压块 C 的受力图。 C B x y FCx FCy FCB y x F FBC FAB §1–3 受力分析和受力图 D E A B C l l h 如图所示平面构架，由杆AB ， DE及DB铰接而成。钢绳一端拴在K处，另一端绕过定滑轮Ⅰ和动滑轮Ⅱ后拴在销钉B上。重物的重量为P，各杆和滑轮的自重不计。（1）试分别画出各杆，各滑轮，销钉B以及整个系统的受力图；（2）画出销钉B与滑轮Ⅰ一起的受力图；（3）画出杆AB ，滑轮Ⅰ ，Ⅱ ，钢绳和重物作为一个系统时的受力图 D Ⅱ K C A B E Ⅰ P 例13 §1–3 受力分析和受力图 FBD FDB D B 解： 2. 杆AB（B处仍为没有销钉的孔）的受力图。 A C B FA FCy FCx FBx FBy D Ⅱ K C A B E Ⅰ P 1. 杆BD（B处为没有销钉的孔）的受力图。 §1–3 受力分析和受力图 E C K D FK FEy FEx 3. 杆DE的受力图。 B Ⅰ FB1y FB1x D Ⅱ K C A B E Ⅰ P 4. 轮Ⅰ (B处为没有销钉的孔）的受力图。 §1–3 受力分析和受力图 5. 轮Ⅱ的受力图。 Ⅱ F2 F1 FB D Ⅱ K C A B E Ⅰ P 6. 销钉B的受力图。 B 7. 销钉B与滑轮Ⅰ 一起的受力图。 B §1–3 受力分析和受力图 (2) 圆柱铰链 §1–2 约束和约束反力 §1–2 约束和约束反力 A A FAX FAY A A FAx FAy Fy Fx (3) 固定铰链支座： §1–2 约束和约束反力 §1–2 约束和约束反力 特点 只限制两物体径向的相对移动，而不限制两物体绕铰链中心的相对转动及沿轴的位移 约束反力的方向预先不能确定，但是 它的作用线必垂直于轴线并通过铰链中心，可用两个大小未知的正交分力FAx、FAy表示。 向心轴承、圆柱铰链和固定铰链，他们的结构虽然不同，但构成约束的性质是相同的，都可表示为光滑铰链。 4 其他约束 F F §1–2 约束和约束反力 F (1) 滚动支座 不能限制物体沿约束表面切线的位移，只能阻碍物体沿接触表面法线。约束反力垂直于支承面，并通过铰链中心。通常用FN表示。 B A §1–2 约束和约束反力 (2) 球铰链 构件在球心不能有任何位移，但构件可绕球心任意转动。约束反力通过球心，方向不确定的，可用三个正交分力FAx、FAy、FAz §1–2 约束和约束反力 A FAZ FAY FAX (3)止推轴承： 除了能限制轴的径向位移以外，还能限制轴沿轴向的移动。 约束反力可用三个正交分力FAx、FAy、FAz表示。 练习与思考 判断题 1、凡在两个力作用下的构件称为二力构件（ ） 2、光滑圆柱形铰链约束的约束反力，一般可用两个相互垂直的分力表示，该两分力一定要沿水平和铅垂方向。（ ） 3、约束力的方向必与该约束所阻碍的物体运动方向相反（ ） 练习与思考 画出下列指定物体的受力图 练习与思考 解： FA FB FA FD FB FA FD FB FA FB FA FB FAY FAX FB §1–3 受力分析和受力图 一、受力分析 解决力学问题时，首先要选定需要进行研究的物体，即选择研究对象；然后根据已知条件，约束类型并结合基本概念和公理分析它的受力情况，这个过程称为物体的受力分析。 作用在物体上的力有：一类是:使物体具有运动趋势的力称为物体所受的主动力,如重力,风力,气体压力等。 二类是：被动力，限制物体运动的力为约束反力。 §1–3 受力分析和受力图 二、画受力图的方法与步骤： 1、取分离体（研究对象） 2、画出研究对象所受的全部主动力（使物体产生 运动或运动趋势的力） 3、在存在约束的地方，按约束类型逐一画出约束 反力（研究对象与周围物体的连接关系） 用力F 拉动碾子以轧平路面,重为P 的碾子受到一石块的阻碍，如图所示。试画出碾子的受力图。 A B F P 例 1 §1–3 受力分析和受力图 碾子的受力图为: 解： A B F P 例 1 A B F P FNA FNB §1–3 受力分析和受力图 例2 D B A FAX FAY F’D FB O P FD FE P