約束與約束反力課件

內(nèi)容回顧一、基本概念

力的概念（力的三要素）剛體二、靜力學基本公理

1.二力平衡公理（最簡單的平衡條件）

2.加減平衡力系原理

推論1力的可傳性原理3.力的平行四邊形法則 推論2：三力平衡匯交定理

4.作用力和反作用力定律

1內(nèi)容回顧一、基本概念1教學目標：

掌握常見的約束類型及其約束力的表示方法。教學內(nèi)容：約束與約束反力

本次課主要內(nèi)容2教學目標：本次課主要內(nèi)容2§1-3約束與約束反力非自由體：位移受到部分限制或全部限制的物體叫非自由體。一、基本概念自由體：位移不受任何限制的物體叫自由體。約束：限制物體某些運動的條件或阻礙物體運動的限制物叫約束P約束被約束物體3§1-3約束與約束反力非自由體：位移受到部分限制或全部限制約束反力：約束給被約束物體的力叫約束反力。約束存在的條件：只有在兩個物體相互接觸或連接的地方有約束和約束反力。主動力：主動引起物體運動和運動趨勢的力§1-3約束與約束反力（續(xù)）P約束被約束物體4約束反力：約束給被約束物體約束存在的條件：只有在兩個物體相互①大小常常是未知的；②方向總是與約束限制的物體的位移方向相反；③作用點在物體與約束相接觸的那一點。約束反力特點：GGN1N2§1-3約束與約束反力（續(xù)）5①大小常常是未知的；約束反力特點：GGN1N2§1-3約束約束反力的特點：反力方向是過柔索的中心線，箭頭指向背離受力物體，并且只能是拉力。二、約束的基本類型和約束反力的特點1.柔性約束PPTS1S'1S'2S2什么是柔性體？指完全不能抗拒彎曲和壓力，僅能承受拉力的物體?！?-3約束與約束反力（續(xù)）6約束反力的特點：二、約束的基本類型和約束反力的特點1.柔性約

柔繩約束7柔繩約束7膠帶約束8膠帶約束8約束反力的特點：過接觸點，沿著接觸面的公法線方向，箭頭指向受力物體，僅受壓力。2.光滑面約束PNNPNANB當物體與接觸表面之間的摩擦力很小，可以忽略不計時，就認為接觸面是光滑的，稱光滑面約束?！?-3約束與約束反力（續(xù)）9約束反力的特點：2.光滑面約束PNNPNANB當物體

光滑支承面約束10光滑支承面約束10

光滑接觸面約束11光滑接觸面約束11

光滑接觸面約束12光滑接觸面約束12

光滑接觸面約束13光滑接觸面約束13

光滑接觸面約束14光滑接觸面約束14鉸鏈約束有：3.光滑鉸鏈約束鉸鏈約束通常是由圓孔和圓軸所構成的，它只限制兩物體之間的相對移動，而不限制兩物體之間的相對轉(zhuǎn)動。具有這種特點的約束稱為鉸鏈。日常生活中常見的有：門窗上的合頁定義圓柱形銷釘連接固定鉸支座可動鉸支座15鉸鏈約束有：3.光滑鉸鏈約束鉸鏈約束通常是由圓孔和圓軸

光滑圓柱鉸鏈約束16光滑圓柱鉸鏈約束16A①圓柱形銷釘連接AXAYAA約束反力特點：17A①圓柱形銷釘連接AXAYAA約束反力特點：17

蝶鉸18蝶鉸18②固定鉸支座約束反力特點：19②固定鉸支座約束反力19鉸鏈約束實例20鉸鏈約束實例20固定鉸支座的幾種表示21固定鉸支座的幾種表示21③活動（可動）鉸支座（輥軸支座）約束反力的特點：相當于光滑面約束，N的實際方向也可以向下22③活動（可動）鉸支座（輥軸支座）約束反力的特點：22活動鉸支座（輥軸支座）的幾種表示23活動鉸支座（輥軸支座）的幾種表示23

固定鉸鏈支座24固定鉸鏈支座24

活動鉸鏈支座25活動鉸鏈支座25鉸鏈約束實例26鉸鏈約束實例26

固定鉸鏈支座27固定鉸鏈支座27282829293030球形鉸鏈及示意圖31球形鉸鏈及示意圖31萬向節(jié)實例汽車傳動軸圖片32萬向節(jié)實例汽車傳動軸圖片324、軸承約束（1）滑動軸承

334、軸承約束（1）滑動軸承33

滑動軸承34滑動軸承34向心軸承（徑向軸承）向心軸承又稱徑向軸承。軸可在固定孔內(nèi)（軸承內(nèi)）任意轉(zhuǎn)動，也可以沿孔的中心線移動，但是軸承阻礙軸沿徑向向外的位移。與鉸鏈約束一樣，軸與軸承接點位置不確定，約束力的作用線方位不能確定，但一定于接觸點處公法線上即它的作用線必垂直于軸線并通過軸心，指向軸心，其大小待定，仍是兩個未知數(shù)。（2）滾動軸承止推軸承

它除了限制軸沿徑向位移外，還能限制軸沿軸向位移。因此，其約束力有三個正交分量FAx、FAy、FAz。35向心軸承（徑向軸承）向心軸承又稱徑向軸承。

圓柱滾子軸承結構36圓柱滾子軸承結構36

圓柱滾子軸承約束力37圓柱滾子軸承約束力37

圓錐滾子軸承38圓錐滾子軸承38

圓錐滾子軸承39圓錐滾子軸承395.固定端約束（插入端）在工程中常見的雨搭車刀405.固定端約束（插入端）在工程中常見的雨搭車刀40插入端約束受力的簡化41插入端約束受力的簡化41固定端（插入端）約束說明：①認為Fi這群力在同一平面內(nèi);②將Fi向A點簡化得一力和一力偶;③RA方向不定，可用正交分力YA,

XA表示;④YA,XA,MA為固定端約束反力;

⑤YA,XA限制物體平動,MA為限制轉(zhuǎn)動。簡化42固定端（插入端）約束說明：①認為Fi這群力在同一平面內(nèi);插入端約束實例43插入端約束實例43插入端約束實例44插入端約束實例44插入端約束實例45插入端約束實例45插入端約束實例46插入端約束實例46約束的基本類型和約束反力的特點1.柔性約束2.光滑面約束3.光滑鉸鏈約束①圓柱形銷釘連接②固定鉸支座③活動（可動）鉸支座（輥軸支座）課程小結4.軸承約束5.插入端約束47約束的基本類型和約束反力的特點1.柔性約束2.光滑面約束3.謝謝大家48謝謝大家48內(nèi)容回顧一、基本概念

力的概念（力的三要素）剛體二、靜力學基本公理

1.二力平衡公理（最簡單的平衡條件）

2.加減平衡力系原理

推論1力的可傳性原理3.力的平行四邊形法則 推論2：三力平衡匯交定理

4.作用力和反作用力定律

49內(nèi)容回顧一、基本概念1教學目標：

掌握常見的約束類型及其約束力的表示方法。教學內(nèi)容：約束與約束反力

本次課主要內(nèi)容50教學目標：本次課主要內(nèi)容2§1-3約束與約束反力非自由體：位移受到部分限制或全部限制的物體叫非自由體。一、基本概念自由體：位移不受任何限制的物體叫自由體。約束：限制物體某些運動的條件或阻礙物體運動的限制物叫約束P約束被約束物體51§1-3約束與約束反力非自由體：位移受到部分限制或全部限制約束反力：約束給被約束物體的力叫約束反力。約束存在的條件：只有在兩個物體相互接觸或連接的地方有約束和約束反力。主動力：主動引起物體運動和運動趨勢的力§1-3約束與約束反力（續(xù)）P約束被約束物體52約束反力：約束給被約束物體約束存在的條件：只有在兩個物體相互①大小常常是未知的；②方向總是與約束限制的物體的位移方向相反；③作用點在物體與約束相接觸的那一點。約束反力特點：GGN1N2§1-3約束與約束反力（續(xù)）53①大小常常是未知的；約束反力特點：GGN1N2§1-3約束約束反力的特點：反力方向是過柔索的中心線，箭頭指向背離受力物體，并且只能是拉力。二、約束的基本類型和約束反力的特點1.柔性約束PPTS1S'1S'2S2什么是柔性體？指完全不能抗拒彎曲和壓力，僅能承受拉力的物體?！?-3約束與約束反力（續(xù)）54約束反力的特點：二、約束的基本類型和約束反力的特點1.柔性約

柔繩約束55柔繩約束7膠帶約束56膠帶約束8約束反力的特點：過接觸點，沿著接觸面的公法線方向，箭頭指向受力物體，僅受壓力。2.光滑面約束PNNPNANB當物體與接觸表面之間的摩擦力很小，可以忽略不計時，就認為接觸面是光滑的，稱光滑面約束。§1-3約束與約束反力（續(xù)）57約束反力的特點：2.光滑面約束PNNPNANB當物體

光滑支承面約束58光滑支承面約束10

光滑接觸面約束59光滑接觸面約束11

光滑接觸面約束60光滑接觸面約束12

光滑接觸面約束61光滑接觸面約束13

光滑接觸面約束62光滑接觸面約束14鉸鏈約束有：3.光滑鉸鏈約束鉸鏈約束通常是由圓孔和圓軸所構成的，它只限制兩物體之間的相對移動，而不限制兩物體之間的相對轉(zhuǎn)動。具有這種特點的約束稱為鉸鏈。日常生活中常見的有：門窗上的合頁定義圓柱形銷釘連接固定鉸支座可動鉸支座63鉸鏈約束有：3.光滑鉸鏈約束鉸鏈約束通常是由圓孔和圓軸

光滑圓柱鉸鏈約束64光滑圓柱鉸鏈約束16A①圓柱形銷釘連接AXAYAA約束反力特點：65A①圓柱形銷釘連接AXAYAA約束反力特點：17

蝶鉸66蝶鉸18②固定鉸支座約束反力特點：67②固定鉸支座約束反力19鉸鏈約束實例68鉸鏈約束實例20固定鉸支座的幾種表示69固定鉸支座的幾種表示21③活動（可動）鉸支座（輥軸支座）約束反力的特點：相當于光滑面約束，N的實際方向也可以向下70③活動（可動）鉸支座（輥軸支座）約束反力的特點：22活動鉸支座（輥軸支座）的幾種表示71活動鉸支座（輥軸支座）的幾種表示23

固定鉸鏈支座72固定鉸鏈支座24

活動鉸鏈支座73活動鉸鏈支座25鉸鏈約束實例74鉸鏈約束實例26

固定鉸鏈支座75固定鉸鏈支座27762877297830球形鉸鏈及示意圖79球形鉸鏈及示意圖31萬向節(jié)實例汽車傳動軸圖片80萬向節(jié)實例汽車傳動軸圖片324、軸承約束（1）滑動軸承

814、軸承約束（1）滑動軸承33

滑動軸承82滑動軸承34向心軸承（徑向軸承）向心軸承又稱徑向軸承。軸可在固定孔內(nèi)（軸承內(nèi)）任意轉(zhuǎn)動，也可以沿孔的中心線移動，但是軸承阻礙軸沿徑向向外的位移。與鉸鏈約束一樣，軸與軸承接點位置不確定，約束力的作用線方位不能確定，但一定于接觸點處公法線上即它的作用線必垂直于軸線并通過軸心，指向軸心，其大小待定，仍是兩個未知數(shù)。（2）滾動軸承止推軸承

它除了限制軸沿徑向位移外，還能限制軸沿軸向位移。因此，其約束力有三個正交分量FAx、FAy、FAz。83向心軸承（徑向軸承）向心軸承又稱徑向軸承。

圓柱滾子軸承結構84圓柱滾子軸承結構36

圓柱滾子軸承約束力85圓柱滾子軸承約束力37

圓錐滾子軸承86圓錐滾子軸承38

圓錐滾子軸承87圓錐滾子軸承395.固定端約束（插入端）在工程中常見的雨搭車刀885.固定端約束（插入端）在工程中常見的雨搭車刀40插入端約束受力的簡化89插入端約束受力的簡化41固定端（插入端）約束說明：①認為Fi這群力在同一平面內(nèi);②將Fi向A點簡化得一力和一力偶;③RA方向不定，可用正交分力YA,

XA表示;④YA,XA,MA為固定端約束反力;

⑤YA,XA限制