(30)--约束和约束力理论力学.ppt

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1、1.3 约束和约束力理论力学理论力学理论力学自由体理论力学理论力学位移不受限制的物体称为自由体。自由体理论力学理论力学非自由体理论力学理论力学非自由体：位移受到限制的物体称为非自由体非自由体理论力学理论力学1.3 约束和约束力自由体非自由体理论力学理论力学约束：对非自由体的位移起限制作用的物体.约束力：约束对非自由体的作用力约束力大小待定方向与该约束所能阻碍的位移方向相反作用点接触处1-2 约束和约束力理论力学理论力学工程中常见的约束1.具有光滑接触面（线、点）的约束（光滑接触约束）理论力学理论力学一一一一 光滑光滑光滑光滑接触面约束接触面约束接触面约束接触面约束理论力学理论力学 光滑支承接触

2、对非自由体的约束力，作用在接触处；方向沿接触处的公法线并指向受力物体，故称为法向约束力，用 表示约束力方向：法向压力约束力方向：法向压力约束力方向：法向压力约束力方向：法向压力理论力学理论力学滑槽与销钉约束：滑槽与销钉约束：滑槽与销钉约束：滑槽与销钉约束：理论力学理论力学2.2.2.2.由柔软的绳索、胶带或链条等构成的约束由柔软的绳索、胶带或链条等构成的约束由柔软的绳索、胶带或链条等构成的约束由柔软的绳索、胶带或链条等构成的约束柔索只能受拉力，又称张力.用 表示理论力学理论力学作用线沿着绳索背离物体胶带对轮的约束力：沿轮缘的切线方向，为拉力简称切线拉力柔索的约束力：大小：待求柔索的约束力：大小

3、：待求柔索的约束力：大小：待求柔索的约束力：大小：待求 方向：沿绳索的拉力方向：沿绳索的拉力方向：沿绳索的拉力方向：沿绳索的拉力 理论力学理论力学 3.3.3.3.光滑铰链约束（径向轴承、圆柱铰链、固定铰链支座等）光滑铰链约束（径向轴承、圆柱铰链、固定铰链支座等）光滑铰链约束（径向轴承、圆柱铰链、固定铰链支座等）光滑铰链约束（径向轴承、圆柱铰链、固定铰链支座等）（1）径向轴承（向心轴承）理论力学理论力学 3.3.3.3.光滑铰链约束（径向轴承、圆柱铰链、固定铰链支座等）光滑铰链约束（径向轴承、圆柱铰链、固定铰链支座等）光滑铰链约束（径向轴承、圆柱铰链、固定铰链支座等）光滑铰链约束（径向轴承、圆

4、柱铰链、固定铰链支座等）（1）径向轴承（向心轴承）约束特点：轴在轴承孔内，轴为非自由体、轴承孔为约束 约束力：当不计摩擦时，轴与孔在接触处为光滑接触约束法向约束力约束力作用在接触处，沿径向指向轴心理论力学理论力学 当外界载荷不同时，接触点会变，则约束力的大小与方向均有改变当外界载荷不同时，接触点会变，则约束力的大小与方向均有改变可用二个通过轴心的正交分力 表示理论力学理论力学（2 2 2 2）光滑圆柱铰链）光滑圆柱铰链）光滑圆柱铰链）光滑圆柱铰链理论力学理论力学光滑圆柱铰链约束理论力学理论力学（2 2 2 2）光滑圆柱铰链）光滑圆柱铰链）光滑圆柱铰链）光滑圆柱铰链理论力学理论力学（2）光滑圆柱

5、铰链 约束特点：由两个各穿孔的构件及圆柱销钉组成，如剪刀核桃夹、订书器等等理论力学理论力学约束力：光滑圆柱铰链：亦为孔与轴的配合问题，与轴承一样，可用两个正交分力表示其中有作用反作用关系 一般不必分析销钉受力，当要分析时，必须把销钉单独取出含销钉理论力学理论力学（3 3 3 3）固定铰链支座固定铰链支座固定铰链支座固定铰链支座理论力学理论力学（3 3 3 3）固定铰链支座固定铰链支座固定铰链支座固定铰链支座约束特点：由上面构件1或2 之一与地面或机架固定而成 约束力：与圆柱铰链相同 以上三种约束（径向轴承、光滑圆柱铰链、固定铰链支座）其约束特性相同，均为轴与孔的配合问题，都可称作光滑圆柱铰链理

6、论力学理论力学4 4 滚动支座滚动支座 约束特点：在上述固定铰支座与光滑固定平面之间装有光滑辊轴而成 约束力：构件受到垂直于光滑面的约束力滚动支座理论力学理论力学5 5 5 5 球球球球铰链铰链铰链铰链理论力学理论力学5 5 5 5 球球球球铰链铰链铰链铰链 约束特点：通过球与球壳将构件连接，构件可以绕球心任意转动，但构件与球心不能有任何移动 约束力：当忽略摩擦时，球与球座亦是光滑约束问题约束力通过接触点,并指向球心,是一个不能预先确定的空间力.可用三个正交分力表示 理论力学理论力学6 6 6 6 止止止止推轴承推轴承推轴承推轴承理论力学理论力学6 6 6 6 止止止止推轴承推轴承推轴承推轴承

7、约束特点：止推轴承比径向轴承多一个轴向的位移限制约束力：比径向轴承多一个轴向的约束力，亦有三个正交分力 理论力学理论力学7 7 7 7 平面平面平面平面固定端约束固定端约束固定端约束固定端约束理论力学理论力学这类约束的特点是：构件也不能做任何形式的移动或者转动。我们把这类约束称之为固定端约束。7 7 7 7 平面平面平面平面固定端约束固定端约束固定端约束固定端约束理论力学理论力学=固定端约束力的表示方法为：通过A点的两个正交分力 和一个约束力偶矩MA理论力学理论力学这类约束的特点是：构件也不能做任何形式的移动或者转动。我们把这类约束称之为固定端约束。7 7 7 7 二力杆或二力构件二力杆或二力构件二力杆或二力构件二力杆或二力构件理论力学理论力学二力杆件的受力特点：二力杆件的受力特点：二力杆件的受力特点：二力杆件的受力特点：FAFA和和和和FBFB必然是过必然是过必然是过必然是过ABAB两端铰链的连线方向，两端铰链的连线方向，两端铰链的连线方向，两端铰链的连线方向，这两个力等值、反向、共线。这两个力等值、反向、共线。这两个力等值、反向、共线。这两个力等值、反向、共线。理论力学理论力学THANKS