汽車機(jī)械基礎(chǔ) 課件 1.2力矩與力偶

汽車機(jī)械基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)平臺(tái)學(xué)銀在線/detail/241541013中國(guó)大學(xué)MOOC/course/WXIC-10023760031.11.21.31.4靜力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)力矩與力偶平面力系及平衡靜力學(xué)基本概念和公理、約束和約束反力、受力分析與受力圖平面匯交力系合成與平衡的幾何法、解析法平面平行力系和平面力偶系合成與平衡的幾何法、解析法力的平移定理、平面任意力系的簡(jiǎn)化方法力矩、力偶及其性質(zhì)、合力矩定理項(xiàng)目一汽車構(gòu)件力學(xué)分析材料力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)拉壓、剪切、彎曲、扭轉(zhuǎn)1.2力矩與力偶能力目標(biāo)：能夠正確計(jì)算力矩與力偶矩生活中常見(jiàn)的現(xiàn)象司機(jī)開(kāi)車時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)，所用的力有什么特點(diǎn)，這樣的力對(duì)物體作用的外效應(yīng)是什么？任務(wù)導(dǎo)入受力情況分析日常生活及生產(chǎn)實(shí)踐中，常見(jiàn)到物體受到一對(duì)大小相等、方向相反，但不在同一作用線上的平行力作用。這樣的力系稱為力偶，對(duì)物體作用的外效應(yīng)是使物體單純地產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的變化。任務(wù)分析一力對(duì)點(diǎn)之矩OAdBF

力矩——力F的大小乘以該力作用線到某點(diǎn)O間距離d，并加上適當(dāng)正負(fù)號(hào)，稱為力F對(duì)O點(diǎn)的矩。簡(jiǎn)稱力矩。O點(diǎn)稱為力矩中心，垂直距離d稱為力臂力的效應(yīng)力矩的單位：N.m按右手規(guī)則：當(dāng)有逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的趨向時(shí)，力F對(duì)O點(diǎn)的矩取正值。力矩的表達(dá)式：力矩：力矩的正負(fù)號(hào)規(guī)定力矩的性質(zhì)1）力沿作用線移動(dòng)時(shí)，對(duì)某點(diǎn)的矩不變2）力作用過(guò)矩心時(shí)，此力對(duì)矩心之矩等于零

3）互成平衡的力對(duì)同一點(diǎn)的矩之和等于零

4）力偶中兩力對(duì)面內(nèi)任意點(diǎn)的矩等于該力偶的力偶矩一力對(duì)點(diǎn)之矩二合力矩定理合力矩定理

合力對(duì)平面內(nèi)任意一點(diǎn)之矩，等于所有分力對(duì)同一點(diǎn)之矩的代數(shù)和。即若則

12三力偶和力偶矩力偶力偶矩F'Fd

力偶：

等值、反向、不共線的兩個(gè)平行力。力和力偶是靜力學(xué)的二基本要素。

作用效果：

引起物體的轉(zhuǎn)動(dòng)。力偶矩:力偶中任何一個(gè)力的大小與力偶臂d的乘積，加上適當(dāng)?shù)恼?fù)號(hào)。M(F，F(xiàn)')=±Fd

力偶矩正負(fù)規(guī)定：若力偶有使物體逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，力偶矩取正號(hào)；反之，取負(fù)號(hào)。三力偶和力偶矩同一平面上力偶的等效條件

因此，以后可用力偶的轉(zhuǎn)向箭頭來(lái)代替力偶。

作用在剛體內(nèi)同一平面上的兩個(gè)力偶相互等效的充要條件:

二者的力偶矩代數(shù)值相等。(即大小、正負(fù)一樣）四平面力偶系的合成

平面力偶系：同一個(gè)平面內(nèi)由若干個(gè)力偶組成的力偶系。合成：平面力偶系合成的結(jié)果是一個(gè)力偶，其合力偶矩等于各力偶矩的代數(shù)和。M=∑Mi平衡：欲使力偶系平衡，就必須使合力偶矩等于零。即∑Mi＝0解：例題

圖示的鉸接四連桿機(jī)構(gòu)OABD，在桿OA和BD上分別作用著矩為M1和M2的力偶，而使機(jī)構(gòu)在圖示位置處于平衡。已知OA=r，DB=2r，α=30°，不計(jì)桿重，試求M1和M2

間的關(guān)系。桿AB為二力桿，受力方向沿著桿件方向。作出BD、OA桿受力圖如下：四平面力偶系的合成BA四平面力偶系的合成分別寫(xiě)出桿AO和BD的平衡方程：每天積累一點(diǎn)點(diǎn)