(24)--13.3静力学公理理论力学.ppt

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1、 13-313-3 刚体惯性力系的简化刚体惯性力系的简化刚体惯性力系的简化刚体惯性力系的简化 刚体平动刚体平动刚体平动刚体平动惯性力系向质心简化。惯性力系向质心简化。惯性力系向质心简化。惯性力系向质心简化。只简化为一个力只简化为一个力只简化为一个力只简化为一个力2 2 刚体定轴转动刚体定轴转动刚体定轴转动刚体定轴转动大小为大小为大小为大小为:由由由由由由由由有有有有记记记记为为为为对于对于对于对于 z z 轴的惯性积轴的惯性积轴的惯性积轴的惯性积。同理同理同理同理如果刚体有质量对称面且该面与转动轴垂直如果刚体有质量对称面且该面与转动轴垂直如果刚体有质量对称面且该面与转动轴垂直如果刚体有质量对称

2、面且该面与转动轴垂直,简化中心取此平面与转轴的交点，则简化中心取此平面与转轴的交点，则简化中心取此平面与转轴的交点，则简化中心取此平面与转轴的交点，则有有有有刚体作平面运动刚体作平面运动刚体作平面运动刚体作平面运动（平行于质量对称面）（平行于质量对称面）（平行于质量对称面）（平行于质量对称面）因因因因例例例例13-4 13-4 如图所示均质杆的质量为如图所示均质杆的质量为如图所示均质杆的质量为如图所示均质杆的质量为mm，长为，长为，长为，长为l l，绕，绕，绕，绕定轴定轴定轴定轴O O转动的角速度为转动的角速度为转动的角速度为转动的角速度为 ，角加速度为，角加速度为，角加速度为，角加速度为 。

3、求：惯性力系向点求：惯性力系向点求：惯性力系向点求：惯性力系向点简化的结果简化的结果简化的结果简化的结果（方向在图上画出）。（方向在图上画出）。（方向在图上画出）。（方向在图上画出）。解：解：解：解：例例例例13-513-5如图所示，电动机定子及其外壳总质量为如图所示，电动机定子及其外壳总质量为如图所示，电动机定子及其外壳总质量为如图所示，电动机定子及其外壳总质量为mm11，质心位于，质心位于，质心位于，质心位于O O处。转子的质量为处。转子的质量为处。转子的质量为处。转子的质量为mm22，质心位于，质心位于，质心位于，质心位于处，处，处，处，偏心矩偏心矩偏心矩偏心矩e,e,图示平面为转子的质

4、量对称面。电动图示平面为转子的质量对称面。电动图示平面为转子的质量对称面。电动图示平面为转子的质量对称面。电动机用地角螺钉固定于水平基础上，转机用地角螺钉固定于水平基础上，转机用地角螺钉固定于水平基础上，转机用地角螺钉固定于水平基础上，转O O与水平基础间与水平基础间与水平基础间与水平基础间的距离为的距离为的距离为的距离为h h。运动开始时，转子质心。运动开始时，转子质心。运动开始时，转子质心。运动开始时，转子质心位于最低位置，位于最低位置，位于最低位置，位于最低位置，转子以匀角速度转动。转子以匀角速度转动。转子以匀角速度转动。转子以匀角速度转动。求：基础与地角螺钉给电动机总的约束力。求：基础

5、与地角螺钉给电动机总的约束力。求：基础与地角螺钉给电动机总的约束力。求：基础与地角螺钉给电动机总的约束力。解：解：解：解：因因因因例例例例13-6 13-6 如图所示，电动绞车安装在梁上，梁的如图所示，电动绞车安装在梁上，梁的如图所示，电动绞车安装在梁上，梁的如图所示，电动绞车安装在梁上，梁的两端搁在支座上，绞车与梁共重为两端搁在支座上，绞车与梁共重为两端搁在支座上，绞车与梁共重为两端搁在支座上，绞车与梁共重为P P。绞盘半径为。绞盘半径为。绞盘半径为。绞盘半径为R R，与电机转子固结在一起，转动惯量为，与电机转子固结在一起，转动惯量为，与电机转子固结在一起，转动惯量为，与电机转子固结在一起，

6、转动惯量为J J，质心位于，质心位于，质心位于，质心位于O O处。绞车以加速度处。绞车以加速度处。绞车以加速度处。绞车以加速度a a提升质量为提升质量为提升质量为提升质量为mm的重物，其它尺寸如的重物，其它尺寸如的重物，其它尺寸如的重物，其它尺寸如图。图。图。图。已知已知已知已知:求：支座求：支座求：支座求：支座A A，B B受到的附加约束力。受到的附加约束力。受到的附加约束力。受到的附加约束力。解解解解 ：解得：解得：解得：解得：上式中前两项为静约束力，附加约束力为上式中前两项为静约束力，附加约束力为上式中前两项为静约束力，附加约束力为上式中前两项为静约束力，附加约束力为例例例例13-7 13-7 已知，均质圆盘已知，均质圆盘已知，均质圆盘已知，均质圆盘均质杆均质杆均质杆均质杆纯滚动。纯滚动。纯滚动。纯滚动。求：求：求：求：F F多大，能使杆多大，能使杆多大，能使杆多大，能使杆B B端刚好离开地面？纯滚动端刚好离开地面？纯滚动端刚好离开地面？纯滚动端刚好离开地面？纯滚动的条件？的条件？的条件？的条件？解得解得解得解得得得得得解：刚好离开地面时，地面约束力为零。解：刚好离开地面时，地面约束力为零。解：刚好离开地面时，地面约束力为零。解：刚好离开地面时，地面约束力为零。得得得得 解得解得解得解得由由由由