汽车机械基础课件

书名：汽车机械基础第2版ISBN:978-7-111-10493-3作者：吕晓春出版社：机械工业出版社的书上有电子课件，汽车机械基础第2版高职ppt课件，第1篇汽车常用部件力学分析，汽车机械基础第2版高职ppt课件，部件静力分析，第1章汽车机械基础第2版高职高专ppt课件第一章汽车常用部件的力学分析，第三节平面系统的简化与合成，教育要求1，平面交系统的简化与合成方法，合力射影定理2，偶系统的合成方法3，把握力的平移定理，4，平面任意系统的简化与合成，汽车机械基础第二版高职ppt课件， 第一章汽车常用构件力学分析，作用于力系刚体的力，汽车机械基础第2版高职生高专ppt课件，第1章汽车常用构件力学分析，力系分类，汽车机械基础第2版高职生高专ppt课件，第1章汽车常用构件力学分析，第1章平面汇率系统的合成和简化，平面汇率系统是基本力系平面交叉系可以使力为两个、三个以上，由两个交叉力组成的力系是最简单的平面交叉系。 汽车机械基础第2版高职生ppt课件，第1章汽车常用部件力学分析，平面交叉力系、平面交叉力系能合成一个合力：如果一个力和一个力系同等，该力就称为该力系的合力。 分力：把力系中所有的力称为力系的分力的简化：把复杂的力系简化成单纯的力系或力的过程，称为力系的简化。 平面交系合成方法：几何法，解析法，汽车机械基础第2版高职生高专ppt课件，第1章汽车常用构件力学分析，(1)平面交系合成的几何法，两个交力的合成平行四边形法则：向量式为FR=F1 F2，o，FR，F1，F2， 汽车机械基础第2版高职高专ppt课件第一章汽车常用部件力学分析，两个交错力的合成，力三角形法则：平行四边形法则可简化，用力三角形表现：力三角形的方法：以力F1为先，在F1末端连接力F2，力F2在其方向和大小上连接，从F1的起始端开始f 由F1、F2、FR构成的三角形称为力三角形。 (p18 )。汽车机械基础第2版高职高专ppt课件，第一章汽车常用部件力学分析，两个交力的合成，力三角形规律：F1、F2、a、F1、FR、F2，平边四边形规律可以简化，用一个力三角形表示。 第一章汽车常用构件力学分析，任意交力的合成合成的方法：“，力三角形法”力多边形的法则：FR，F1，F2，FR，FR12，FR123，F4，第一章汽车常用构件力学分析，任意交力的合成：上图中，中间力FR12， 能够省略FR123，如果按照力系的各力F1、F2、F3Fn的顺序形成一条折线，则从最初的力的始端朝向最后的力的末端的力矢量FR就成为力系整体的力FR。 F1，F3，FR，F2，F4，第一章汽车常用构件力学分析，力多边形-由分力F1，F2，F3，F4和合力FR构成的多边形。 表示合力FR的边称为闭合边。 根据以上分析，1，力合成的顺序不影响合成的结果2，力FR一定通过各力的汇合点。任意交叉力的合成：第一章汽车常用构件力学分析，任意交叉力合成的矢量公式： FR=F1 F2 Fn=F的结论： 1，一般来说，平面交叉力合成的结果是一个合力2，合力的作用线用力多边形的交点3，合力的大小和方向用力多边形的闭合边表示，与力的各力的矢量和相等、任意交叉力的合成：第一章汽车常用构件力学分析，例：1-3-1，用图解法求出平面交叉力的合力的大小和方向，600N、1500N、300、600、1500、FR、第一章汽车常用构件力学分析，平面交叉力合成的作用于一点的两个任意力可以合成一个力，相反，一个力可以分解为任意两个方向的力。 只要知道一个合力和一个分力的大小、方向，就可以根据平形四边形法则来决定另一个分力的大小、方向。 第一章汽车常用部件的力学分析、力的分解、两个交际力合成的结果是唯一的，力的分解有无数的结果。 (可以以合力FR为对角线形成多个平行四边形)力的分解，必须首先确定分解合力的作用线方位。 在一个应用中，一个输出通常被分成沿着相互正交的两个坐标轴的正交分力FX和FY。、FY、FX、x、y、第一章汽车常用构件的力学分析，力在坐标轴上的投影、定义：力在坐标轴上分力大小的尺度。 当力f作用于物体a点，在力f的作用线所在的平面内取直角坐标系oxy，力f的起点a和终点b分别在x轴上画垂线a、b时，线段ab称为力f向x轴的投影，用FX表示。 同样地通过a、b两点分别在y轴上画垂线得到脚a、b。 线段ab称为力f在y轴上的投影，用Fy表示。第一章汽车常用构件力学分析，力在平面直角坐标轴上的投影，第一章汽车常用构件力学分析，力在平面直角坐标轴上的投影，符号如下规定：从a到b的方向与x轴的正方向一致时，力的投影为正，相反为负。 图中FX、FY都是正值。 大小计算： Fx=FcosFy=Fsin合力的大小，式计算的合力的方向，由式=Fsin决定。 第一章汽车常用部件的力学分析、投影和分力关系、力在坐标轴上的投影是代数，用白体文字表示的力的分力是矢量，用黑体文字表示。 力的投影Fx和Fy的绝对值分别等于分力Fx和Fy的大小，投影的符号反映分力Fx和Fy的方向。 如果力在给定坐标上的投影是已知的，则可以确定该力在同轴上的分力的幅度和方向。 由力的射影和分力的关系，可以把复杂的向量运算变换成单纯的射影代数运算。第一章汽车常用构件力学分析、合力投影定理、投影到有合力的轴上，等于各力投影到同一轴上的代数和。FRY、FRx、第一章汽车常用构件力学分析、合力投影定理、合力投影与各力投影的关系、第一章汽车常用构件力学分析、平面交叉系统合成的分析法、力向量向直角坐标轴的投影中合力与分力的关系方法表示。 或者，第一章汽车常用构件力学分析，平面交叉系统合成的解析法，方法顺序：确立适当的坐标系，在系统中各力向两坐标轴的投影FX1、FX2，求出fxn fy1、FY2，Fyn； 根据合力投影定理求出两坐标轴上的全投影的代数和：fx=f1x2xfnxfy=f1y2yfnyfx、fy是合力FR的x、y轴上的投影，第一章汽车常用构件力学分析、平面交叉力合成的解析法、根据式求出合力的大小的公式求出合力与x轴所成的角、第一章汽车常用构件力学分析，例2，用说明法求出图中合力的大小和方向，x、第一章汽车常用构件力学分析，例2，解：建立直角坐标系oxy图求出的各力为x， 投影到y轴： f1x=-300 nf1y=0f2x=-600 sin 30=-300 nf2y=600 cos 30=519.6 nf3x=1500 sin 45=1500 cos 45=1060 n，x，第一章汽车常用部件力学分析， 根据合成力投影定理求出合成力投影： frx=f1xf f2xff3x=-300-3001060=460 nfry=f1yfy 3y=519.61060=1579.6 n合成力的大小和方向： fr=1645.2 ncos=0.96=16. 用例3分析法图示的平面交叉系统的合力，解：FR，第一章汽车常用构件力学解析，P46(1-20 )，x，y，F1，F2，F3，F4，FR，FR，F4，F1，F2，F3，450，600，300，第一章汽车常用构件力学设置有平面偶系(F1，f 1、(F2，f 2)、(F3，f 3)，若这些偶臂分别为d1、d2、d3，则这三个偶力的偶力矩分别为M1=F1d1，M2=F2d2M3=-F3d3，m2=第一章汽车常用构件力学分析，成为平面偶系的合成，并将它们移动到(F1，f 1)所在的位置，分别合成了两侧的力： fr=fr=f1p2- p 3，形成新的偶力(fr，fr)，其力矩为m=fr d1=(f1p2- ) 第一章汽车常用部件力学解析、平面偶系统的合成、=、=、以上的解析表明，平面偶系统可以合成为一个合力偶系统，合力偶系统的力矩等于各偶系统的力矩M=FRd1=(F1 P2-P3)d1=M1 M2 M3=M，m，F1，第一章汽车常用部件例1-5，作用于气缸盖的四个偶力在同一平面内，各偶力的大小相等，当向相同方向旋转时，作用于工件的偶力矩，M=Mi=M1 M2 M3 M4=4(-15)=-60Nm，即偶力矩的大小为60Nm 、第一章汽车常用构件力学分析，三，平面任意系统的简化，平面任意系统轮廓：作用刚体上的各力作用线共面，但不交叉一点，都不平行，称为平面任意系统。 平面交叉力系是平面力系的一般情况。 例如：简易起重机：第一章汽车常用构件力学分析，平面任意系的介绍，施工中的几个机械受到的各力形式虽然不是平面任意系，但结构和载荷都有对称面，所以将这些空间系合成平面系，作用于对称面，可以把问题转换成平面系解决。 例如，图1-45所示的汽车的受力、车床主轴的受力等。对称面、第一章汽车常用部件力学分析，简化方法利用力的并进定理：使平面任意系的各力向作用面内的任意点o (称为简化中心)并进，把一般系问题转换成单纯系问题来解决。 平面任意系统的简化，第一章汽车常用构件力学分析，平面任意系统的简化，图所示的平面交叉系统和平面偶系统合成，得到：主矢：主力矩：平移定理，o简化中心：第一章汽车常用构件力学分析，平面任意系统的简化，F2 ，F3 ，F4 ，f1 ，M1，M2，M3，M4， 第一章汽车常用构件力学分析，结论：平面任意系的简化结果，主矢量fr=原系各力的矢量和(作用线与中心o简化，大小与中心o的位置无关，对规定系只有主矢量) 注意主力矩mo=原力系的各力简化中心的力矩的代数和(与简化中心o的位置有关) :主矢量fr不是原力系的合力fr，不能代替原力系对物体的作用。第一章汽车常用构件力学分析，主箭R=Fi的大小，第一章汽车常用构件力学分析，主箭fr和主力矩Mo，fr0mo=0，fr0mo0，fr0mo0，平面任意系统的简化，第一章汽车常用构件力学分析YA、固定端约束的反作用力、XA、固定端约束反作用力有三个量：两个正交分力和一个反作用力偶数，第一章汽车常用构件力学分析，第四节平面力系统平衡，教育要求：平面任意力系统，交叉力系统，平行力系统平衡条件和平衡方程式的应用，第一章汽车常用构件力学分析， 这是平衡的充分条件。 FR=0，MO=0，平衡的充分条件，一，平面任意系统的平衡，第一章汽车常用构件力学分析，平面一般系统，平衡方程式，平衡条件：主向量零： fr=0主力矩零： MO=0，第一章汽车常用构件力学分析，fx=0，ma=0 MA=0，MB=0，MC=0。a、b的连接线不垂直于x轴，a、b、c三点不在同一直线上，二力矩式、三力矩式、平衡方程式的其他形式、第一章汽车常用构件力学分析，对平面交叉系统，Fx=0、Fy=0、对平衡方程式，第一章汽车常用构件力学分析思考：有条件，第一章关于汽车常用部件力学解析，平面偶系，m=0。 应用平衡方程式，m1，m3，m2，第一章汽车常用构件力学分析，第二，平面系平衡方程式，可以用平面系平衡方程式解决工程平衡问题。 解题顺序：根据问题意选择研究对象，画分离体打算确立适当的直角坐标系(尽可能多的力和坐标轴处于特殊位置，力矩中心尽可能选择未知力的交点)，根据平衡条件建立平衡方程式来解决！ 啊！ 平面力系统一般形式的平衡方程式有三个，最多可以解三个未知量。第一章汽车常用构件的力学分析，应用例如图，G=100N，求出斜面和绳索的约束力，解：1)以球为研究对象，试图画出坐标系图，2 )列平衡方程式：思考：坐标系如图b )那样作成的情况下，平衡方程式怎么写？第一章汽车常用构件力学分析，t、NB、g、例：求出a、b两处约束反作用力和绳索的拉力t .解：.取研究对象推车，.受到努力.建立适当的坐标轴.列平衡方程式、.解方程式、和第一章汽车常用部件力学分析，例题1-11，FAB，FAB，FAB ，FBC，FBC，FBC，g，FT，第一章汽车常用部件的力学分析，解：根据问题意，带轮b，部件ab， 分别选择BC作为研究对象画分离体对各部件受力进行分析，以受力(部件AB、BC为二力部件)轮心b为原点确立直角坐标系， 根据平面交叉系统的平衡条件列举并解平衡方程式：FX=0fbcccos 30-fa B- FTS inn 30=0fy=0fbccsin 30-FTC ins 30-g=0另外FT=G=2KN，因此，(1)获取： fab=-2 sin 3 第一章汽车常用构件力学分析，解：以ab