簡介:工程力學(xué),第二章力矩和力偶,課件,,,,,,,,,,,課件,,,,,,,主要內(nèi)容,,一、力對點之矩;,,二、力偶;,課件,一、力對點之矩,1、概念,2、工程實例,力對剛體某點轉(zhuǎn)動效應(yīng)的度量稱為力矩。,圖1力對點之矩(A)扳手受力;(C)齒輪受力,扳手動畫演示,課件,4、力矩的正負規(guī)定,MOFFRCOS?。∟M/KNM),力使物體繞矩心逆時針轉(zhuǎn)動時為正;反向為負。,圖2力矩,3、力矩的計算,力矩是代數(shù)量,,課件,(3)力的大小等于零或力的作用線通過矩心,它對矩心的力矩等于零。,(1)力F對O點之矩不僅取決于力的大小,同時還與矩心的位置即力臂H有關(guān)。,(2)力F對于任一點之矩,不因該力的作用線移動而改變。,5、力矩的性質(zhì),圖3力矩性質(zhì),課件,,圖4,注意事項,計算力矩時,應(yīng)說明是哪一個力對哪一點的矩。,平衡的兩個力或兩個以上的力對于同一點力矩的代數(shù)和等于零。,圖5,課件,例1、如圖6所示的膠帶輪的直徑D400MM,由膠帶帶動繞O軸勻速鉆的轉(zhuǎn)動,平帶拉力F11500N,F(xiàn)2750N,與水平線的夾角Α30。,分別求兩拉力F1、F2對轉(zhuǎn)動中心O的力矩。,,,,,解平帶拉力沿著膠帶輪的切線方向,膠帶輪的半徑就是拉力對轉(zhuǎn)動中心O的力臂,即HD/2200MM02MM。,,課件,課堂練習(xí),1、求各桿件作用力F對O點的力矩。,圖7,,,,(A),(B),(C),課件,6、合力矩定理,合力對于平面內(nèi)任一點的矩等于所有各力對同一點力矩的代數(shù)和。,合力矩定理建立了合力對點的矩與分力對同一點的矩的關(guān)系。這個定理也適用于有合力的其它各種力系。,圖8合力矩定理,Α,,,,,,,,,,B,O,FY,FX,F,,,Α,D,合力矩定理動畫演示,課件,例2、如圖9所示膠帶輪的直徑D400MM,由膠帶帶動繞O軸勻速轉(zhuǎn)動,平帶拉力F11500N,F(xiàn)2750N,與水平線的夾角Α30。,求平膠帶兩個拉力F1、F2對轉(zhuǎn)動中心O的合力矩。,,,,,解利用合力矩定理可得兩拉力對轉(zhuǎn)動中心O的合力矩等于上述每一個拉力對轉(zhuǎn)動中心O力矩的代數(shù)和。,,,,課件,例3、如圖10所示圓柱直齒輪受到嚙合力F1400N的作用,齒輪的節(jié)圓(嚙合圓)的半徑R60MM,壓力角Α20。計算力F對軸心O的力矩。,,,,,解利用合力矩定理可得兩拉力對轉(zhuǎn)動中心O的合力矩等于上述每一個拉力對轉(zhuǎn)動中心O力矩的代數(shù)和。,,,,圖10,,,,,,,,,,,,,,,,Α,,,,,FR,F,FT,,,,,Α,R,課件,,圖11,技巧,當(dāng)力矩的力臂不易求出時,常將力分解為兩個容易確定力臂的分力(通常正交分解),然后應(yīng)用合力矩定理計算力矩。,,,課件,,,,力矩,,,1、延長力,作垂線,2、分解,課件,課堂練習(xí),2、求各桿件作用力F對O點的力矩。,圖12,,,,B,L,F,,,,,,,,,,,,,O,Α,,,,課件,3、求外伸梁中力F分別對A、B的力矩。,,A,B,,F,,,A,,圖13,課件,二、力偶,1、概念,2、工程實例,由兩個大小相等、方向相反、平行但不共線的力組成的力系稱為力偶。,圖14力偶工程實例(A)方向盤的受力圖;(B)鉗工用絲錐攻螺紋的受力圖;(C)水龍頭的受力圖。,(B),F,F‘,D,,,,,,,,,,,,,,F,F‘,D,,,,,,(A),,,,方向盤動畫演示,絲錐動畫演示,課件,4、力偶的正負規(guī)定,M±FD(NM/KNM),力偶使物體逆時針轉(zhuǎn)動時為正;反向為負。,3、力偶的計算,力偶恒等于力偶矩,是代數(shù)量。,圖15力偶的定義符合圖,課件,(2)力偶在平面內(nèi)的轉(zhuǎn)向不同,其作用效應(yīng)也不相同。,(1)力偶無合力,因此力偶只能與力偶平衡。,5、力偶的性質(zhì),圖16力偶,(A),(B),(C),,課件,(3)力偶中的兩力對作用面內(nèi)任意一點的矩的代數(shù)和等于力偶矩,與矩心位置無關(guān)。,圖17力偶對任意點的力偶矩,課件,(2)力偶在平面內(nèi)的轉(zhuǎn)向。,(1)力偶矩的大小;,6、力偶矩的決定因素,圖18力偶的符號,7、同平面內(nèi)力偶的等效定理,同平面內(nèi)的兩個力偶,如果力偶矩相等,則兩力偶彼此等效。如圖所示。,,課件,思考1、力偶是否可用一個力來平衡為什么,,課件,課堂練習(xí),1、在剛體上A、B、C、D四點作用兩個平面力偶(,),,如圖18所示,其力正四邊形封閉。試問剛體是否平衡,,圖19,,,,,,,,,,,,,,,,,,(A),(B),課件,2、如圖20所示,一對力F沿著哪一個方向施加最省勁,即力矩最大()。A.沿著AB方向B.沿著CD方向C.沿著AD方向D.沿著AC方向。,圖20,,F,F,課堂練習(xí),,,,課件,思考2力矩與力偶矩兩者有什么異同,,課件,作業(yè),1、如圖21所示,鋼架上作用力F,試分別計算力F對點A和B的力矩。,,圖21鋼架,,,,,,,,,,,,,B,A,A,B,F,,,課件,作業(yè),2、如圖22所示,60N的力作用在圓盤邊緣的點C上,試用兩種方法求此力對O、A和B三點的矩。,,圖22圓盤,,,,,,,,,,250MM,,60N,,,A,B,O,C,課件,3、如圖23中,(1)求各力在X、Y軸的投影;(2)求各力對點O的矩。,,圖23,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,作業(yè),,,,課件,4、起重機吊鉤受力如圖24所示,若將向下的外力F向彎曲處的B截面中心簡化,得到一力和一力偶。已知力偶矩M4KNM,求外力F的大小。,圖24鋼架,,作業(yè),工程力學(xué),THANKYOU,
下載積分: 4 賞幣
上傳時間:2024-01-06
頁數(shù): 30
大?。?1.97(MB)
子文件數(shù):