约束与约束反力课件

内容回顾一、基本概念

力的概念（力的三要素）刚体二、静力学基本公理

1.二力平衡公理（最简单的平衡条件）

2.加减平衡力系原理

推论1力的可传性原理3.力的平行四边形法则 推论2：三力平衡汇交定理

4.作用力和反作用力定律

1内容回顾一、基本概念1教学目标：

掌握常见的约束类型及其约束力的表示方法。教学内容：约束与约束反力

本次课主要内容2教学目标：本次课主要内容2§1-3约束与约束反力非自由体：位移受到部分限制或全部限制的物体叫非自由体。一、基本概念自由体：位移不受任何限制的物体叫自由体。约束：限制物体某些运动的条件或阻碍物体运动的限制物叫约束P约束被约束物体3§1-3约束与约束反力非自由体：位移受到部分限制或全部限制约束反力：约束给被约束物体的力叫约束反力。约束存在的条件：只有在两个物体相互接触或连接的地方有约束和约束反力。主动力：主动引起物体运动和运动趋势的力§1-3约束与约束反力（续）P约束被约束物体4约束反力：约束给被约束物体约束存在的条件：只有在两个物体相互①大小常常是未知的；②方向总是与约束限制的物体的位移方向相反；③作用点在物体与约束相接触的那一点。约束反力特点：GGN1N2§1-3约束与约束反力（续）5①大小常常是未知的；约束反力特点：GGN1N2§1-3约束约束反力的特点：反力方向是过柔索的中心线，箭头指向背离受力物体，并且只能是拉力。二、约束的基本类型和约束反力的特点1.柔性约束PPTS1S'1S'2S2什么是柔性体？指完全不能抗拒弯曲和压力，仅能承受拉力的物体。§1-3约束与约束反力（续）6约束反力的特点：二、约束的基本类型和约束反力的特点1.柔性约

柔绳约束7柔绳约束7胶带约束8胶带约束8约束反力的特点：过接触点，沿着接触面的公法线方向，箭头指向受力物体，仅受压力。2.光滑面约束PNNPNANB当物体与接触表面之间的摩擦力很小，可以忽略不计时，就认为接触面是光滑的，称光滑面约束。§1-3约束与约束反力（续）9约束反力的特点：2.光滑面约束PNNPNANB当物体

光滑支承面约束10光滑支承面约束10

光滑接触面约束11光滑接触面约束11

光滑接触面约束12光滑接触面约束12

光滑接触面约束13光滑接触面约束13

光滑接触面约束14光滑接触面约束14铰链约束有：3.光滑铰链约束铰链约束通常是由圆孔和圆轴所构成的，它只限制两物体之间的相对移动，而不限制两物体之间的相对转动。具有这种特点的约束称为铰链。日常生活中常见的有：门窗上的合页定义圆柱形销钉连接固定铰支座可动铰支座15铰链约束有：3.光滑铰链约束铰链约束通常是由圆孔和圆轴

光滑圆柱铰链约束16光滑圆柱铰链约束16A①圆柱形销钉连接AXAYAA约束反力特点：17A①圆柱形销钉连接AXAYAA约束反力特点：17

蝶铰18蝶铰18②固定铰支座约束反力特点：19②固定铰支座约束反力19铰链约束实例20铰链约束实例20固定铰支座的几种表示21固定铰支座的几种表示21③活动（可动）铰支座（辊轴支座）约束反力的特点：相当于光滑面约束，N的实际方向也可以向下22③活动（可动）铰支座（辊轴支座）约束反力的特点：22活动铰支座（辊轴支座）的几种表示23活动铰支座（辊轴支座）的几种表示23

固定铰链支座24固定铰链支座24

活动铰链支座25活动铰链支座25铰链约束实例26铰链约束实例26

固定铰链支座27固定铰链支座27282829293030球形铰链及示意图31球形铰链及示意图31万向节实例汽车传动轴图片32万向节实例汽车传动轴图片324、轴承约束（1）滑动轴承

334、轴承约束（1）滑动轴承33

滑动轴承34滑动轴承34向心轴承（径向轴承）向心轴承又称径向轴承。轴可在固定孔内（轴承内）任意转动，也可以沿孔的中心线移动，但是轴承阻碍轴沿径向向外的位移。与铰链约束一样，轴与轴承接点位置不确定，约束力的作用线方位不能确定，但一定于接触点处公法线上即它的作用线必垂直于轴线并通过轴心，指向轴心，其大小待定，仍是两个未知数。（2）滚动轴承止推轴承

它除了限制轴沿径向位移外，还能限制轴沿轴向位移。因此，其约束力有三个正交分量FAx、FAy、FAz。35向心轴承（径向轴承）向心轴承又称径向轴承。

圆柱滚子轴承结构36圆柱滚子轴承结构36

圆柱滚子轴承约束力37圆柱滚子轴承约束力37

圆锥滚子轴承38圆锥滚子轴承38

圆锥滚子轴承39圆锥滚子轴承395.固定端约束（插入端）在工程中常见的雨搭车刀405.固定端约束（插入端）在工程中常见的雨搭车刀40插入端约束受力的简化41插入端约束受力的简化41固定端（插入端）约束说明：①认为Fi这群力在同一平面内;②将Fi向A点简化得一力和一力偶;③RA方向不定，可用正交分力YA,

XA表示;④YA,XA,MA为固定端约束反力;

⑤YA,XA限制物体平动,MA为限制转动。简化42固定端（插入端）约束说明：①认为Fi这群力在同一平面内;插入端约束实例43插入端约束实例43插入端约束实例44插入端约束实例44插入端约束实例45插入端约束实例45插入端约束实例46插入端约束实例46约