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 力矩、力偶和力偶矩

一、力矩

力除了能使物体移动外,还能使物体绕某一点转动。把力的大小与力臂的乘积称为力矩,用 MO F)表示,即

式中,点 O称为力矩中心,简称矩心。矩心 OF 的作用线的垂直距离 d称为力臂,力矩的单位为 N·m。正负符号表示力矩的转向。

一般规定 :力使物体作逆时针转动的力矩为正,反之为负。

二、合力矩

平面汇交力系的合力对平面内任一的力矩,等于力系中各分力对同一点的力矩的代数和,这就是合力矩定理。即

三、力偶

1. 力偶的概念

对物体施加一对大小相等、方向相反、作用线平行但不在同一条直线上的两个力,使物体产生纯转动,称这对力为力偶。

力偶中两个力之间的垂直距离 d 称为力偶臂。

2. 力偶的特性

1)力偶是大小相等、方向相反、作用线平行的两个力,没有合力;

力偶在任何坐标轴的投影的代数和等于零。

2)力偶不能与一个力平衡,必须用力偶来平衡。

3)大小、作用面、转向三要素相同的力偶都是等效力偶。3

4)力偶与力矩的共同点是能改变物体的转动状态,不同点是力矩使

物体的转动效应与矩心有关,而力偶对作用面内任何一点的矩为一常数。

3. 力偶矩

力偶对物体产生的转动效果取决于这两个力的大小和两个力之间的垂直距离的乘积,称为力偶矩,用 mFF')表示,即


式中, F——力的大小(m)d——力偶臂

注意 :与力矩相似,力偶矩也有方向。一般规定:使物体作逆时针转动的力偶矩为正,反之为负。