第一章第三節(jié)約束與約束反力

1、第三節(jié)第三節(jié) 約束與約束反力約束與約束反力一、自由體和非自由體一、自由體和非自由體1自由體：位移不受限制的物體稱為自由體。自由體：位移不受限制的物體稱為自由體。2非自由體：位移受到限制的物體稱為非自由體。非自由體：位移受到限制的物體稱為非自由體。二、約束與約束反力二、約束與約束反力約束：事先對于物體的運動約束：事先對于物體的運動(位置和速度位置和速度)所施加的限所施加的限制條件稱為約束制條件稱為約束1約束約束(restraint)：構(gòu)成約束（對非自由體的某些位：構(gòu)成約束（對非自由體的某些位移起限制作用）的周圍物體稱為約束。移起限制作用）的周圍物體稱為約束。2約束反力約束反力 / 約束力約束力

2、/ 反力反力：約束對物體的作用。：約束對物體的作用。3主動力：物體受的其它已知力。主動力：物體受的其它已知力。 工程上常稱為工程上常稱為載荷載荷 (荷載荷載) (load)三、確定約束反力方向三、確定約束反力方向( (作用線作用線) )的準則的準則約束反力的方向必與該約束所能夠阻礙的運動方向相反。約束反力的方向必與該約束所能夠阻礙的運動方向相反。四、幾種工程中常見的約束類型及其反力四、幾種工程中常見的約束類型及其反力 1 1柔索柔索( (柔軟的繩索、鏈條或膠帶柔軟的繩索、鏈條或膠帶) ) 這類約束的特點是只能限制物體沿著柔索伸長的方向運動這類約束的特點是只能限制物體沿著柔索伸長的方向運動 四、

3、幾種工程中常見的約束類型及其反力四、幾種工程中常見的約束類型及其反力 1 1柔索柔索( (柔軟的繩索、鏈條或膠帶柔軟的繩索、鏈條或膠帶) ) 這類約束的特點是只能限制物體沿著柔索伸長的方向運動這類約束的特點是只能限制物體沿著柔索伸長的方向運動 纜纜 索索FT反力反力F (FT)沿著柔索背離物體沿著柔索背離物體(拉力拉力)單面約束單面約束雙面約束雙面約束 WWFT二力平衡二力平衡TF作用與反作用作用與反作用TFTF 二力平衡二力平衡TF 作用與反作用作用與反作用WWFT1FT2FT1=FT2?FT1FT2FT1FT2FT1FT22光滑面光滑面(線線) 這類約束不能限制物體沿約束表面切線的位移，只

4、能阻礙這類約束不能限制物體沿約束表面切線的位移，只能阻礙物體沿接觸表面法線并向約束內(nèi)部的位移。物體沿接觸表面法線并向約束內(nèi)部的位移。法向反力法向反力FN沿接觸面的公法線，指向受力物體沿接觸面的公法線，指向受力物體(壓力壓力)WFN光滑面約束視頻光滑面約束視頻WOABFNAFNBFN20o20oFN滑槽與銷釘滑槽與銷釘3光滑圓柱鉸鏈光滑圓柱鉸鏈(徑向軸承、圓柱形鉸鏈等徑向軸承、圓柱形鉸鏈等)光滑鉸鏈約束光滑鉸鏈約束視頻視頻3光滑圓柱鉸鏈光滑圓柱鉸鏈(徑向軸承、圓柱形鉸鏈等徑向軸承、圓柱形鉸鏈等) 此類約束的特點是只限制兩物體徑向的相對移動，而不此類約束的特點是只限制兩物體徑向的相對移動，而不限制

5、兩物體繞鉸鏈中心的相對轉(zhuǎn)動及沿軸向的位移。限制兩物體繞鉸鏈中心的相對轉(zhuǎn)動及沿軸向的位移。AFAA1. 銷釘銷釘2. 構(gòu)件構(gòu)件FAFAxFAy反力用通過軸心的兩正交分量反力用通過軸心的兩正交分量Fx、Fy來表示。來表示。簡化符號及反力簡化符號及反力ACBCBFCq qCBFCxFCy(鉸鉸)4支座支座(固定鉸支座、輥軸支座和固定支座固定鉸支座、輥軸支座和固定支座)(1)固定鉸支座固定鉸支座固定鉸支座視頻固定鉸支座視頻4支座支座(固定鉸支座、輥軸支座和固定支座固定鉸支座、輥軸支座和固定支座)(1)固定鉸支座固定鉸支座反力用通過軸心的兩正交分量反力用通過軸心的兩正交分量Fx、Fy來表示。來表示。簡化符號及反力簡化符號及反力AAAAFAxFAyAFAxFAyFAxFAyA(2)可動鉸支座可動鉸支座(輥軸支座輥軸支座 / 活動支座活動支座)可動鉸支座視頻可動鉸支座視頻(2)可動鉸支座可動鉸支座(輥軸支座輥軸支座 / 活動支座活動支座)法向反力法向反力FN垂直于支承面，且過鉸鏈中心垂直于支承面，且過鉸鏈中心FN簡化符號及反力簡化符號及反力AAAAFNA5鏈桿鏈桿(二力桿二力桿)FAFB不平衡不平衡!FAFB二力桿二力桿反力反力F 沿兩端鉸鏈中心的連線沿兩端鉸鏈中心的連線(拉力或壓力拉力或壓力)(鏈桿鏈桿)鏈桿鏈桿(二力桿二力桿)