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 平面任意力系向一点的简化

平面任意力系:各力的作用线在同一平面内,既不汇交为一点又不相互平行的力系,叫平面任意力系。

根据力的平移定理,将平面一般力系等效变换为作用于其平面内任一点O的平面汇交力系和平面力偶系,这就是平面一般力系向任一点O的简化方法。点 O称为简化中心。

这样,就进行了平面任意力系向作用面内任一点 O的简化。即:平面任意力系向作用面内任一点 O简化,得到一个合力 R' 和一个合力偶 Mo。 合力R'称为原力系的主矢,等于原力系各力的矢量和;合力偶 Mo称为原力系对简化中心O的主矩,它等于原力系中各力对简化中心O的矩的代数和。 

应该注意:力系的主矢与简化中心的位置无关; 而主矩一般情况下与简化中心的位置有关,因此对主矩必须标明简化中心。 

上面讨论的是平面任意力系向作用面内任一点简化的一般情况,还有一些特殊情况:

( 1) 若 =0 , M      o   ≠0,即简化结果为一合力偶M   o =  M ,此时刚体等效于只有一个力偶的作用, 因为力偶可以在刚体平面内任意移动,故这时主矩与简化中心 O无关。

(2)若 ≠0,M    o =0,即简化为一个作用于简化中心的合力。这时简化结果就是合力(这个力系的合力),=(此时与简化中心有关,换个简化中心,主矩不为零)

(3)若  ≠0,Mo ≠0,为最一般的情况。此种情况还可以继续简化为一个合力。合力的大小等于原力系的主矢, 合力的作用线位置d=

(4)若 =0, Mo=0,则力系处于平衡状态。