理論力學(xué) 教學(xué)課件 作者 顧曉勤 等第3節(jié) 約束和約束反力.ppt

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1、自由體：在空間自由運動，其位移不受限制的物體稱為自由體。約束：事先給定的、限制物體運動的條件稱為約束。對非自由體的某些位移起限制作用的周圍物體也可稱為約束。約束反力：約束作用于物體以限制物體沿某些方向發(fā)生位移的力稱為約束反力或約束力、反力。主動力：約束反力以外的其它力統(tǒng)稱為主動力。幾個概念一、柔索約束工程中鋼絲繩﹑皮帶﹑鏈條﹑尼龍繩等都可以簡化為柔軟的繩索，簡稱柔索。柔索對物體的約束反力，作用在接觸點，方向沿著柔索背離物體（即柔索承受拉力）。通常約束反力用或表示。二、具有光滑接觸表面的約束在所研究的問題中，

2、如果兩個物體接觸面之間的摩擦力很小，可以忽略不計時，則認為接觸面是光滑的。光滑接觸面對物體的約束反力，作用在接觸點處，作用線方向沿接觸表面的公法線，并指向物體（即物體受壓力）。這種約束反力稱為法向反力，用表示。BA三、光滑圓柱鉸鏈約束光滑圓柱鉸鏈約束是由兩個帶有圓孔的構(gòu)件并由圓柱銷釘連接構(gòu)成。工程中有許多具體應(yīng)用形式。1.光滑圓柱銷釘連接該連接使被約束的兩構(gòu)件只能繞銷的軸線作相對轉(zhuǎn)動。光滑圓柱銷釘連接的約束反力必通過鉸鏈中心，方向不定。約束反力用兩個正交分力﹑來表示。2.向心軸承所受約束性質(zhì)與光滑圓柱銷釘連

3、接相同。約束反力用兩個正交分力﹑來表示。分為向心滾動軸承和向心滑動軸承。3.固定鉸鏈支座在支座和支承面之間有輥軸。4.可動鉸鏈支座轉(zhuǎn)軸軸線在空間固定。固定鉸鏈支座的約束反力往往不能預(yù)先確定?？蓜鱼q鏈支座對結(jié)構(gòu)沿支承面的運動沒有限制，因此可動鉸鏈支座的約束反力垂直于支承面。四、光滑球鉸鏈約束對于光滑球鉸鏈約束，由于不計摩擦，并且球只能繞球心相對轉(zhuǎn)動，所以約束反力必通過球心并且垂直于球面，即沿半徑方向。因為預(yù)先不能確定球與球窩接觸點的位置，所以約束反力在空間的方位不能確定。因此約束反力以三個正交分量﹑﹑表示。五

4、、鏈桿約束鏈桿：兩端用光滑鉸鏈與其它物體相連且不計自重的剛性直桿。二力桿：只受兩個力作用并且平衡的構(gòu)件。ABC二力桿五、鏈桿約束鏈桿：兩端用光滑鉸鏈與其它物體相連且不計自重的剛性直桿。在機械工程應(yīng)用中，要對實際約束的構(gòu)造及性質(zhì)進行全面考慮，抓住主要矛盾，忽略次要因素，將其近似地簡化為相應(yīng)的典型約束形式，以便計算分析。注意二力桿：只受兩個力作用并且平衡的構(gòu)件。鏈桿對物體的約束反力也必沿著鏈桿軸線，指向不能預(yù)先確定。