机械基础

杨峰

目录

  • 1 第一章 静力学基础
    • 1.1 第一节 静力学的基本概念
    • 1.2 第二节 静力学基本原理
    • 1.3 第三节 约束和约束反力
    • 1.4 第四节 物体的受力分析和受力图
  • 2 第二章 平面汇交力系
    • 2.1 第一节 平面汇交力系的合成
    • 2.2 第二节 平面汇交力系平衡的解析法
  • 3 第三章 力矩与平面力偶系
    • 3.1 第一节 力矩、力偶和力偶矩
    • 3.2 第二节 平面力偶系的合成与平衡条件
    • 3.3 第三节 力的平移定理
  • 4 第四章 平面任意力系
    • 4.1 第一节 平面任意力系向一点的简化
    • 4.2 第二节 平面任意力系的平衡条件和平衡方程
  • 5 第五章 摩擦
    • 5.1 第一节 滑动摩擦
    • 5.2 第二节 摩擦角与自锁
    • 5.3 第三节 滚动摩擦的概念
  • 6 第六章 刚体定轴转动
    • 6.1 第一节 转速和线速度
    • 6.2 第二节 转动惯量
    • 6.3 第三节 刚体变速转动和转动动力学方程
    • 6.4 第四节 转矩的功率、机械效率
  • 7 第七章 材料力学基础
    • 7.1 第一节 材料力学的基本概念
    • 7.2 第二节 拉伸和压缩
    • 7.3 第三节 剪切和挤压
    • 7.4 第四节 圆轴的扭转
    • 7.5 第五节 直梁的弯曲
    • 7.6 第六节 材料力学其他常用知识简介
  • 8 第八章 液压传动基本概念
    • 8.1 第一节 概述
    • 8.2 第二节 液压传动的几个基本概念
  • 9 第九章 压力控制回路及其主要元件
    • 9.1 第一节 压力控制回路
    • 9.2 第二节 压力控制回路的主要元件
第一节 平面汇交力系的合成

一、力系:同时作用在物体上的一组力。

二、等效力系:两个力系对物体的作用效应相同,则称这两个力系互为等效力系。当一个力 与一个力系等效时,则称该力为力系的合力;而该力系中的每一个力称为其合力的分力。把力系中的各个分力代换成合力的过程,称为力系的合成;反过来,把合力代换成若干分力的过程,称为力的分解。

三、平衡力系:若刚体在某力系作用下保持平衡。在平衡力系中,各力相互平衡,或者说,诸力对刚体产生的运动效应相互抵消。可见,平衡力系是对刚体作用效应等于零的力系。

四、合力和分力:若一个力和一个力系等效,则该力系称为合力,力系中各力称为此力的分力。

四、平面汇交力系 的合成方法

几何法:首先回顾用几何法合成两个汇交力。如图a,设在物体上作用有汇交于点的两个力F1和 F2,根据力的平行四边形法则,可知合力R的大小和方向是以两 力F1和F2为邻边的平行四边形的对角线来表示,合力R的作用点就是这两个力的汇交点。也可以取平行四边形的一半即利用力的三角形法则求合力如图b。

对于由多个力组成的平面汇交力系,可以连续应用力的三角形法则进行力的合成。设刚体上作用有一个平面 汇交力系F1、F2、…、Fn,各力汇交于A点(图1-1-2a)。根据力的可传性, 可将这些力沿其作用线移到A点,从而得到一个平面共点力系(图1-1-2b) 。 故平面汇交力系可简化为平面共点力系,连续应用力的平行四边形法则,可将平面共点力系合成为一个力。在(图1-1-2b)中,先合成力F1与F2 (图中未画出平行四边形),可得力FR1,即FR1 = F1+ F2;再将FR1与F3合成为力FR2,即FR2 = FR1+ F3;依此类推,最后可得:

FR=F1+F2+…+Fn=∑Fi

因此,平面汇交力系的合成结果是一个合力, 合力的作用线通过汇交点,其大小和方向由力系中各力的矢量和确定。需要指出的是,利用几何法对力系进行合成, 对于平面汇交力系,并不要求力系中各分力的作用点位于同一点,因为根据力的可传性原理,只 要它们的作用线汇交于同一点即可。