约束与反约束力一、概念自由体:位移不受限制的物体叫自由体
举例:非自由体:位移受限制的物体叫非自由体
举例:同学举例约束:对非自由体的位移起限制作用的物体
说出下图中木块、球、灯所受的约束约束力:约束与非自由体接触相互产生了作用力,约束作用于非自由体上的力叫约束力或称为约束反力
木块所受的约束反力球所受的约束反力吊灯所受的约束反力①大小常常是未知的;②方向总是与约束限制的物体的位移方向相反;③作用点在物体与约束相接触的那一点
约束力特点:工程常见的约束1、柔体约束2、光滑接触面约束3、支座约束(可动铰支座、固定铰支座、圆柱铰链、固定端支座)柔体约束:由柔软的绳索、链条或者皮带等构成的约束
1、只能限制物体沿柔体伸长方向的运动,只能受拉,不能受压;2、柔性约束反力确定:作用于触点,沿柔体中心,背离被约束物体;3、约束反力符号:柔性约束反力用FT表示
柔体约束的特点光滑面约束:物体之间相互接触接触面摩擦力很小可忽略不计时的约束约束特点:1、只能限制沿接触点的法线方向趋向支承面的运动;2、约束反力的确定:通过接触点,沿着接触面公法线方向,指向被约束的物体,即物体受压
3、光滑接触的约束反力通常用FN表示
光滑接触面约束中物体D受到的约束反力三种支座一、可动铰支座:在固定铰链支座的底部安装一排滚轮,可使支座沿固定支承面滚动
可动铰约束特点:在上述固定铰支座与光滑固定平面之间装有光滑滚轮而成
约束反力的确定:构件受到垂直光滑面的约束力
二、固定铰支座:物体与固定在地基或机架上的支座有相同直径的孔,用一圆柱形销钉联结起来,这种构造称为固定铰支座
铰约束反力的确定:约束反力通过销轴中心,方向随主动力方向而不同,用过销轴中心的两个正交的分力FX、FY表示
圆柱中间铰链约束:用销钉联接两有孔零件,两被联接件均可绕销轴转动,例如发动机中连杆与活塞、连杆与曲轴的联接
约束特点:两零件均可相对转动