1.1 静力分析基础-约束
案例分析——柔性约束实例：带传动
1.1 静力分析基础-约束
2.光滑面约束
（1）观察实例：当摩擦忽略不计，观察啮合齿轮的齿 面 、自行车车轮与地面接触的特点。
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合力投影定理、力的平移定理、 平面任意力系的简化。
1.1 静力分析基础-概念
机器的运行是由于力的作用引起的，构件的受力情况直 接 影 响 机 器 的 工 作 能 力 。 力是物体间相互的机械作用。力的作用有两种效应： 使物体的机械运动状态发生变化和使物体的形状发生改变， 前 者 称 为 运 动 效 应 ， 后 者 称 为 变 形 效 应 。 力系是指作用于被研究物体上的一组力。物体平衡时 的 力 系 称 为 平 衡 力 系 。 平衡是运动的特殊情形，是指物体相对于惯性参 考系（如地面）保持静止或匀速直线运动的状态。
1.1 静力分析基础-约束
2.工程中常见约束的分析与比较 1.柔性约束 （1）观察实例：自行车的链传动、升降台绳索的联接特 点。 （2）概念：由绳索、胶带、链条等形成的约束。
1.1 静力分析基础-约束
（3）约束特点：只能承受拉力的方向：总是沿柔索伸长方向背离被约 束物体，常用符号FT 为表示。
小车的运动
吊车梁的变形
1.1 静力分析基础-概念
4.力的三要素及表示方法 （1）力的三要素：力的大小、方向和作用点。力是矢量 （2）力的表示方法：力是矢量，可用一带箭头的有向线 段表示
（3）力的单位为N（牛顿）或kN（千牛），通常用黑体 字母（如F 表示）代表力矢，以字母 F 代表力的大小。
力的表示法
二力平衡公理与作用与反作用定律的区别？
1.1 静力分析基础-公理
案例分析
1.1 静力分析基础-约束
【案例导入】曲柄冲床是钣金生产行业中常用的生产 设备，如图,曲柄作为主动件带动冲头实现作业过程。
a ) 曲柄压力机外观结构图
b ) 曲柄压力机机构运动示意图 曲柄压力机
1.1 静力分析基础-约束
1. 约束与约束反力
1.1.1 静力学基本概念
1.刚体：就是在力的作用下不变形的物体。 2.由若干个刚体组成的系统称为物体系统，简称物系。
1.1 静力分析基础-概念
3.力的概念 力的概念：力是物体间的相互机械作用。 力对物体的作用会产生两种效应： （1）外效应：指力使物体的运动状态发生改变。 （2）内效应：指力使物体使产生变形。
1.1 静力分析基础-概念
（4）按力与物体接触的面积可为：集中力、分布载荷
集中力
分布载荷
1.1 静力分析基础-概念
5.力系的概念
（1）力系是指作用于物体上的一群力。
（2）平衡力系：物体在力系的作用下处于平衡状态 ， 这种力系成为平衡力系。 （ 3 ）力系的简化：将复杂的力系进行简化，而作用效 应不变的过程称为力系的简化。 （ 4 ）等效力系：若两个力系对物体的作用效应相同， 则称为此两个力系等效。
(b)
1.1 静力分析基础-公理
二力杆：在两个力的作用下保持平衡的构件称为二力 构件，因为工程上，大多数二力构件是杆件，所以常简称 为二力杆。二力杆可以是直杆，也可以是曲杆。 二力杆的受力特点是：两个力的方向必在二力作用点 的连线上。
二力杆实例-曲杆
1.1 静力分析基础-公理
2.公理2 加减平衡力系公理 在任意一个力系上，可随意加上或减去一平衡力系， 不会改变原力系对刚体的作用效应。 本公理成为力系简化的基本方法之一 。 推论1 力的可传性原理 作用于刚体上的力可以沿其作用线移至刚体内任一点， 而不改变原力对刚体的作用效应。
1.1 静力分析基础-公理
1.公理1 二力平衡公理
刚体受两个力作用而平衡，其必要与充分的条件是： 两力等值、反向、共线。
二力平衡
吊车结构中的直杆-二力平衡实例
1.1 静力分析基础-公理
本公理1 只适用刚体。对于变形体，它只是平衡的必 要条件，而不是充分条件。如图(a) 所示的软绳受两个等 值、反向、共线的拉力作用可以平衡，而如图(b) 所示的 软绳受两个等值、反向共线的压力作用就不能平衡。 (a)
（1）约束：一物体的空间位置受到周围物体的限制时， 这种限制就称为约束。
（2）约束反力：约束限制物体运动的力称为约束反力 或约束力。
桥梁结构图
1.1 静力分析基础-约束
1 ）约束反力作用点：在约束与被约束物体的接触
处 2 ）约束反力的方向：总是与该约束所限制的运动或 运动趋势的方向相反。 3 ）约束反力的大小：是未知的，在静力学中，可用 平衡条件由主动力求出。
机械基础—构件的静力分析
案例导入
如图所示为一工件的夹紧机构，工件能否被夹紧直接 关系到工件的加工精度，其工作过程为活塞杆D在压力油 作用下，推动摆杆AOB绕O点转动， AOB杆的A端推动钳 子钳子夹紧工件。
第一章 构件的静力分析
1 静力学分析基础 平面汇交力系 力矩与平面力偶系 平面任意力系 空间力系简介 滑动摩擦简介
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学习目标
理解静力学的基本概念——刚体 、力、平衡和约束
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掌握工程中常见的约束和约束反 力的画法，能熟练而正确地画出 物体的受力图；
理解平面力系的合成和平衡条件 ，能利用平衡的条件求解平面汇 交力系的平衡问题。
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学习重点和难点
力、刚体、平衡和约束等概念 静力学公理及其推论 柔性约束、光滑面约束、铰链约 束的特征及约束反力的画法； 物体的受力分析和受力图绘制
1.1 静力分析基础-公理
推论2 三力平衡汇交定理
物体受三个力作用而平衡时，此三个力的作用线必汇 交于一点。
三个力矢量按首尾连接的顺序构成一封闭三角形。
1.1 静力分析基础-公理
公理4 作用与反作用定律
两个物体间的作用力与反作用力，总是大小相等，方 向相反，作用线相同，并分别作用于这两个物体上。 ☆ 想一想 练一练
1.1 静力分析基础-公理
3.公理3 力的平行四边形法则
作用于刚体同一点的两个力可以合成为一个合力，合 力也作用于该点，其大小和方向由以这两个力为邻边所构 成的平行四边形的对角线所确定。
1.1 静力分析基础-公理
力的三角形法则：
三角形的两个边分别表示两个分力，第三边表示合力， 合力的作用点仍在汇交点。