,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1.4 工程中常见的约束及构件的受力图,一、,约束与约束反力,二、,工程中常见的约束类型,三、,构件的受力分析及受力图,四、,例 题,五、,绘制受力图注意事项,六、,课堂练习,学习提要,1.4 工程中常见的约束及构件的受力图一、约束与约束反力,1,一、约束与约束反力,工业用厂房,工程实例,皮带传动,一、约束与约束反力工业用厂房工程实例皮带传动,2,1.,概念：,约束：,一物体的运动受到周围物体的限制时，这种限制就称为约束。,约束力：,约束限制物体运动的力称为约束力。,铁 轨,柔性约束实例,1.概念：铁 轨柔性约束实例,3,2.作用于物体上的力分为两类：,主动力：,使物体产生可能运动的力,约束力：,约束限制物体某种可能运动的力,约束力,方向,总是与该约束所能限制的运动或运动趋势方向相反,作用点,接触处,2.作用于物体上的力分为两类：约束力方向总是,4,二、工程中常见的约束类型,1.,柔性约束,2.,光滑面约束,3.,光滑圆柱铰链约束,4.,固定端约束,二、工程中常见的约束类型1.柔性约束,5,1.柔性约束,1）概念：,由绳索、胶带、链条等所组成的约束为,柔性约束,。,特点：,这种约束只能限制沿物体沿柔索伸长方向的运动。,即：只能承受拉力，不能承受压力,。,2）约束力方向：,沿柔体的中线，背离被约束物体。常用符号,F,T,表示。,3）,实例分析,柔性约束 实例一,皮带传动,1.柔性约束1）概念：由绳索、胶带、链条等所组成的约,6,(3)实例分析,(3)实例分析,7,2.光滑面约束,（1）概念：,当两物体直接接触，并可忽略接触处的摩擦时，约束只能限制物体在接触点沿接触面的公法线指向约束物体的运动，而不能限制物体沿接触面切线方向的运动，这类约束称为,光滑面约束,。,（2）,约束力方向,：,沿接触点公法线，指向被约束物。,常用符号,F,N,表示,。,动画,光滑面约束,实例分析,2.光滑面约束（1）概念：当两物体直接接触，并可忽略接,8,光滑面约束,光滑面约束,9,实 例 分 析,G,A,B,C,O,O,A,B,G,实 例 分 析GABCOOABG,10,课 堂 练 习,图1-29a所示重G的球体A，用绳子BC系在墙壁上，画出球体,A的受力图。,答案,课 堂 练 习 图1-29a所示重G的球体A，用,11,四常见约束及受力图课件,12,3.光滑圆柱铰链约束,概念：,两构件采用圆柱销所形成的联接，并忽略接触处的摩擦，这类约束就称为光滑圆柱铰链约束,。,（,动画实例,）,1）固定铰链支座,概念：,把圆柱销联接的两个构件中的一个固定起来，就称为固定铰链。,特点：,只限制了构件孔端的任意移动，不限制构件绕销孔端的相对转动。,固定铰链支座动画,固定铰链支座动画一,3.光滑圆柱铰链约束 概念：两构件采用圆柱销所形成的,13,固定铰链支座符号表示方法,固定铰链支座符号表示方法,14,约束力的方向,：,（固定铰链和中间铰）的约束力，通常用两个正交的分力,F,NX,、F,NY,表示。,特点,：,只限制了构件孔端的任意移动，不限制构 件绕销孔端的相对转动。,图示表示方法：,（,中间铰动画,）,概念：,当圆柱销联接的两个构件不固定，通常就称为,中间铰,。,F,NX,F,NY,2）,中间铰,约束力的方向：（固定铰链和中间铰）的约束力，通常用两个正交的,15,注意：,当固定铰链或中间铰链约束的是二力杆时，其约束力满足二力平衡条件，沿两约束力作用点的连线，方向是确定的。（实例）,BC杆为,二力杆,注意：BC杆为二力杆,16,概念：,原固定铰链下边不固定，安装上滚柱就称为活动铰链支座。,特点：,只限制构件沿支承面法线方向的移动。,约束力的方向：,约束力过铰链中心，垂直于支承面，指向构件。,常用符号：,F,N,表示,（,活动铰支座动画,）,（,活动铰支座实例,）,固定铰链支座动画,4）活动铰链约束,（活动铰支座动画）（活动铰支座实例）固定铰链支座动画4）活,17,活动铰链支座的几种力学模型及约束力表示：,（,例题,）,活动铰链支座的几种力学模型及约束力表示：（例题）,18,图1-26 杆AB的受力图,答案,图1-26 杆AB的受力图答案,19,四常见约束及受力图课件,20,4）固定端约束,概念：,工程中有一种常见的基本约束，如建筑物上的阳台、插入,墙壁的电风扇托架、镗刀的刀杆和固定在刀架上的车刀等，这些约,均称为,固定端约束,。,（,固定端约束实例一,）,（,固定端约束实例二,）,4）固定端约束概念：工程中有一种常见的基本约束，如建筑物上的,21,固定端约束的力学模型及约束力表示：,特点：,既限制了被约束构件的任意方向的移动，又限制了被,约束构件的转动。,约束力：,常用两个正交的约束分力,F,NAX,、F,NAY,与一个约束力,偶,M,A,表示。,固定端约束的力学模型及约束力表示：特点：既,22,三、构件的受力分析及受力图,1.构件的受力分析,在静力学中，,受力分析是：,分析所要研究的构件（研究对象）上受到哪些作用力（包括主动力和约束力），并确定每个力的作用位置和方向。,2.构件的受力图,1)概念:,表示构件受力情况的简明图形称为受力图。,2）画受力图的一般步骤为：,（1）画出研究对象的分离体简图；,（2）在简图上标上已知的全部主动力；,(3)在简图上标上解除约束处画上相应的约束力。,三、构件的受力分析及受力图1.构件的受力分析,23,例4-1,图1-30a所示的三铰拱桥，由左、右两半拱桥铰接而成，画左半拱桥AB的受力图,答案,例4-1 图1-30a所示的三铰拱桥，由左、右两半拱桥铰接,24,四常见约束及受力图课件,25,例1-7,图1-31a所示为内燃机主运动机构结构简图，试画出活塞B的受力图,答案,例1-7 图1-31a所示为内燃机主运动机构结构简图，,26,四常见约束及受力图课件,27,例1-8,图1-32a所示为凸轮机构结构简图，试画出从动件AB的受力图,n,n,答案,例1-8 图1-32a所示为凸轮机构结构简图，试画出从动件,28,四常见约束及受力图课件,29,课 堂 练 习,课 堂 练 习,30,如图所示为支架结构简图，试画出杆AB与杆CD的受力图,如图所示为支架结构简图，试画出杆AB与杆CD的受力图,31,绘制受力图应注意的事项,1.采用铅笔及绘图工具绘制受力图；,2.应将研究对象从物系中分离出来；,3.正确标注约束力的符号；,4.二力杆的约束力方向是可以确定的；,5.三力平衡汇交于一点。,绘制受力图应注意的事项1.采用铅笔及绘图工具绘制受力图；,32,1.通过工程实例理解约束及约束力的概念,2.熟练掌握工程中常见约束类型及约束力的特点,3.熟练掌握构件的受力分析及受力图的绘制,学 习 提 要,1.通过工程实例理解约束及约束力的概念学 习 提 要,33,