(中职)机械基础1、认识静力学的基础知识教学课件.ppt
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1、YCF正版可修改PPT(中职)机械基础1、认识静力学的基础知识教学课件项目三项目三 认识工程力学的基础知识(选学)认识工程力学的基础知识(选学)在奔驰汽车中,组装汽车的零件在汽车奔跑的过程中都要受到力的作用,很多零件还要磨损。那么这些零件究竟受到一些什么力,它们能承受吗?有没有什么办法能提高它们的强度、硬度或使用性能,让汽车跑得更快、更好、更久呢?我们一起去探究一下吧!任务一任务一 认识静力学的基础知识(选学)认识静力学的基础知识(选学)任务目标:1、理解力的概念。2、能进行力的合成与力的分解。3、掌握力在坐标轴上的投影与计算方法。4、会运用二力平衡条件、作用力与反作用力的定律。5、能计算力对
2、点的矩。6、能计算力偶。7、理解约束力与约束反力的概念。8、能进行简单的静力学分析、绘制受力图。9、理解平面力系的概念。10、能求解平面汇交力系、平面任意力系、平面平行力系。11、能计算功、力功率、效率、滑动摩擦。12、理解摩擦角与自锁现象。一、力的概念 力是物体之间的相互作用。一个物体受到力的作用,一定有另一个物体对它施加这种作用,力是不能摆脱物体而独立存在的。力的三要素:力对物体的效应取决于力的三要素,即力的大小、方向、作用点。只要改变其中一个要素,力的作用效果就会改变。二、力的合成与分解 1、力的合成作用于一点的两个力或两个以上的力,可以合成为作用于同一点的一个力,这个力就称为合力。作用
3、在物体上同一点的两个力,可以按平行四边形法则合成一个合力。实际上,可以画出平行四边形的一半,就得到合力F。这种求合力的方法叫力三角形法则。2、力的分解 已知合力求分力的过程,称为力的分解。工程上常遇到把一个力分解为方向已知的分力,分解的方法仍用平行四边形原则。作用在楔形上的力F在压入材料时,分解成两个垂直于楔形楔面的力F1与F2,可用测力表测量。分力F1与F2以箭头表示,箭头的长度表示力的大小,其作用线垂直于楔面。分力F1与F2的大小可由力的平行四边形求得,这两个力与楔角有关。三、力在坐标轴上的投影1、力在直角坐标系上投影2、力在三个正交坐标系上的投影力在三个正交坐标轴上投影的计算例题如图所示
4、,设力F1000 N,作用于图示立方体的A点,其作用线与立方体的对角线AD重合。已知立方体的中AB15mm,BC20mm,AE25mm,求力F在三个正交坐标轴上投影的大小。四、二力平衡条件、作用力与反作用力 二力平衡条件:一物体只受两个力的作用而处于平衡时,这两个力必须大小相等,方向相反,且作用在同一直线上。这样的平衡体,通常称为二力杆或二力构件。作用力和反作用力的定律:作用力和反作用力总是同时存在,两个力的大小相等、方向相反,在同一直线,分别作用在两个相互作用的物体。五、力对点的矩 把物体转动中心O称为矩心,把力的作用线到矩心O的垂直距离称为力臂。若作用在扳手的力为F,力臂为d,拧螺母的转动
5、效应的大小可用两者的乘积Fd来度量。表示力对物体绕某点的转动作用的量称为力对点之矩,力对点之矩用 b表示,。例题1:用手剪切一块铝板,若剪切阻力为400N。手至少施加多大的力,才能剪断铝板?如图所示,为圆柱直齿齿轮。圆柱齿轮受到法向力Fn的作用而旋转。已知Fn1400N,压力角20,齿轮节圆直径为320mm,试计算力对轴心的矩。六、力偶 实践经验表明:大小相等、方向相反、作用线平行而不重合的两个力,作用于同一刚体,可使刚体较为稳妥地产生纯转动,这样的一对力称为力偶。力偶对物体的转动效应,可用力偶中的力与力偶臂的乘积再加以适当的正负号来确定,称为力偶矩。当物体在某平面内作用有两个或两个以上的力偶
6、时,即组成平面力偶系。力偶系可以简化,力偶系简化所得到的结果称为力偶系的合力偶。合力偶矩的大小等于各个分力偶矩的代数和,即:力偶只能用力偶来平衡。七、约束力与约束反力的概念 如果物体在某方向的运动受到了限制,这种物体称为非自由体,这些限制就称为约束。约束对被约束物体的作用称为约束力或约束反力。八、柔性约束、光滑接触面约束、铰链约束以及固定端约束1、柔性约束由绳索、链条、皮带等柔性物形成的约束,称为柔性约束。这类约束只承受拉力。2、光滑接触面约束 当两物体接触面之间的摩擦很小,可以忽略不计时,则构成光滑接触面约束。光滑接触面约束的约束反力作用在接触点处,必沿接触面处的公法线指向被约束物体3、铰链
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