力矩和力偶ppt课件

推门,一、力矩,力矩和力偶,1,1、力矩的定义、符号、计算公式；2、力矩的计算方法；3、了解合力矩定理的定义、应用。,一、力矩,2,从实践中知道：-力能使物体,开门或关门用扳手拧螺母,移动-踢足球,转动-,1、什么是力矩？（定义）,力使物体产生转动的效应，称为力对点之矩，简称。符号：MO(F),力矩,定义,3,实例：扳手拧螺母的过程：力F越大，转动越快力臂r大，转动也越快；,2、力矩大小与哪些因素有关？,r,r,力矩大小-与力F、力臂r有关,4,r力臂，O点到力F作用线的垂直距离,力臂r,F,O点（矩心）,5,MO(F)=FrF力的大小O点矩心；r力臂,3、力矩的计算公式,力臂r,F,6,力矩的转向（正负号）规定：力使物体绕矩心作逆时针方向转动，力矩取正号，反之取负号。,力矩的转向,逆时针+,顺时针-,r,7,（1）F=0，力矩为零；（2）力臂r=0力矩为零；（力的作用线通过矩心时，力臂r=0）,力矩=0,r,r,思考？,公式：MO(F)=Fr,力矩与矩心O的位置有关.,8,力矩的计算公式：（根据力矩的定义）MO(F)=Fr,任务二：实例-练习册P152-70,r,9,力矩的计算公式：（根据力矩的定义）MO(F)=Fr,r=L,r=0,r=Lsina,r,任务二：实例-练习册P152-70,MO(F)=+Fr=FL,MO(F)=0,MO(F)=+Fr=FLsina,力的作用线通过矩心时，力臂r=0,10,三角函数对边Sin=斜边邻边Cos=斜边,对边,斜边,邻边,复习,11,合力对任一点之矩，等于各分力对同一点之矩的代数和。,在计算力矩时，若力臂不容易求出，常将合力分解为：两个容易确定力臂的分力（通常是正交分解），然后应用合力矩定理-计算力矩。,二、合力矩定理,用途,合力,F1F2各合力,12,二、合力矩定理,Mo（F)=Mo(Fh)+Mo(Fr),在力臂不容易求出时,合力,合力,分力,13,方法1在力臂已知或容易求出时，按力矩定义计算力矩计算公式：MO(F)=Fr,任务三：小结-求力矩的方法,Mo（F)=Mo(F1)+Mo(F2),方法2在力臂不容易求出时，按合力矩定理求解。,14,攻螺纹,力偶实例,二、力偶,15,二、力偶,用两个手指拧动水龙头司机两手转动汽车方向盘工人用丝锥攻螺纹,16,力偶-由两个大小相等、方向相反的平行力组成的二力。符号（F,F）,两个力之间的垂直距离-力偶臂两个力所决定的平面-力偶的作用面。,1、力偶的定义,力偶三要素：力偶的大小、转向、作用面。,17,力偶矩-力偶对物体转动效应的度量。符号：M或M（F，F)与力矩产生的转动效应相同。,力偶矩：M=Fd,2、力偶矩,计算公式：,力偶（F，F)对平面内任意一点o的力矩,18,力偶矩：M=Fd,2、力偶矩,Mo(F，F)=M0（F）+M0（F）=-F（d+a）+Fa=-Fd（负号-顺时针转动),计算公式：,力偶（F，F)对平面内任意一点o的力矩,19,力偶矩-力偶对物体转动效应的度量。与力矩产生的转动效应相同。,力偶矩：M=Fd,注意：（1）力偶的作用效果-与力F、力偶臂（d）有关与矩心无关（2）规定：顺时针为负，逆时针为正。-与力矩相同,2、力偶矩,20,1）力矩MO(F)=Fr-其大小、转向与矩心的选择有关。2）力偶矩M=Fd-其大小、转向与矩心无关。,力矩、力偶矩的区别,r,21,平移定理：作用于刚体上的力，可平移到刚体上的任一点，但必须附加一力偶，其附加力偶矩等于原力对平移点的力矩。附加力偶矩为：M=Fd=MO(F),力的平移定理,M=+Fd=MO(F),22,单手攻螺纹时铰杠的受力,单手攻螺纹时铰杠的受力,力向一点平移的结果-应用,因为作用在板手一端的力F与作用点0的一个力F和一个力偶M等效，这个力偶使丝锥转动，而力F却易使丝锥产生折断。,课本P19,23,动画,分析单手用丝锥攻螺纹,24,1、平衡方程的定义、意义。2、力在坐标轴上的投影。3、建立平衡方程，求出未知力。,2-3平衡方程及应用,25,一、平面受力时的解析表示法,是通过力在坐标轴上的投影为基础建立起来的。,26,已知力F作用于构件点A（图a）建立平面直角坐标系0 xy(图b),1、力F在坐标轴x、y轴上的投影,两个分力：,注意：分力有方向,27,(1）力F在X轴上投影-FX表示在Y轴上投影-FY表示,（2）正负规定：投影的指向与坐标轴正向一致为正值；反之为负。,1、力F在坐标轴x、y轴上的投影,FX=+FcosFy=+Fsin,注意：投影只有大小,28,平衡方程（一般式）Fx0两个投影方程Fy=0MO(F)0一个力矩方程,或,2、平衡力系的平衡条件,平衡条件：作用于刚体上的合力FR=0合力偶矩M=0,29,（1）确定研究对象，受力分析（），画出受力图根据约束类型画约束反力,或,3、建立平衡方程的步骤,（2）建立坐标系,（3）列平衡方程，求未知量。,主动力、约束反力,30,1、如图，求A、B支座的约束反力，并在原图中画出来。,练习册P18六计算题1、a）,-平面受平行力时的平衡方程,例题,31,桥梁-如图。桥梁的受力-平行力,FA,FB,y,x,-平面受平行力时的平衡方程,例题,32,如图，求A、B支座的约束反力，并在原图中画出来。解：在原图中画受力图，-取A点坐标原点O平衡方程Fy0FA+FBF=0-M0(F)0FB2LFL=0-由式FB=1/2F(N)式FA=1/2F(N),FA,FB,y,x,-平面受平行力时的平衡方程,例题,