例题受力分析PPT课件
理论力学
theoretical mechanics
четверг, 3 декабря 2020 г.
受力分析例题
受力分析
MT2xg0113000
习题：1-1（b）
例 题 1：
在图示的平面系统中，匀质球 A 重W1，借本身重量和
摩擦不计的理想滑轮 C 和柔绳维持在仰角是 的光滑斜面
上，绳的一端挂着重 W2 的物体 B。试分析物体 B、球A和 滑轮 C 的受力情况，并分别画出平衡时各物体的受力图。
杆AB（带销C）受力图
FA
FA
A
A
A
B
C
FCB'
C （a） F
C
FCA （b）
比较图(a)与图(b)的区别
F FCA' FCB'
C F
受力分析
MT2xg0113008
例题：1-1
例 题 9：
用力F 拉动碾子以轧平路面,重为G 的碾子受到 一石块的阻碍，如图所示。试画出碾子的受力图。
F
A B
解题步骤一
受力分析
MT2xg0113001
例 题 2：
等腰三角形构架ABC的顶点A，B，C都用 铰链连接，底边AC固定，而AB边的中点D作用 有平行于固定边AC的力F，如图所示。不计各杆 自重，试画出AB和BC的受力图。
D F
A
B E C
解题方法一
解： 1. 杆BC所受的力。
2. 杆AB所受的力。
FB′
FC
BF
E C
柔绳
讨论
? 图（b）,（c）受力图正确吗
BF
FB′
B
D
FD
A
FA
(b)
FB
D
BF
A
FE
E
C
FC
(c)
E
C
柔绳
(a)
受力分析
MT2xg0113006
例 题 7：
画出杆 AB 的受力图。
AF
解：
FA
AF
D CB
柔绳
(a)
FC C B
FB (c)
讨论
? 图（b）受力图正确吗
A F FA
解题步骤一
D
A
K
C
解： 1. 杆BD（B处为没有销钉 的孔）的受力图。
H
G
E
C
A F
D B
W1
解题步骤一
解： 1. 物体B受力图。
2. 球A受力图。
FE
E AF
W1 FF
FD
D
B
W2
3. 滑轮C的受力图。
H
G
E
C
A F
D B
W1
I H
FH
G
C
FC
FG
讨论
I H
FH
G
C
FC
FG
H I′ I
FH
G
C
FC
FG
H
G
E
C
A F
D B
W1
理想滑轮仅改变绳子的方向， 而不改变绳子拉力的大小。
F
解： 碾子的受图为
F
A B
G
A B
FNA
FNB
受力分析
MT2xg0113009
例题：1-2
例 题 10：
屋架如图所示。A处为固定铰链支座，B处为活动支座 搁在光滑的水平面上。已知屋架自重G，在屋架的AC边上 承受了垂直于它的均匀分布的风力，单位长度上承受的力 为q。试画出屋架的受力图。
C q
B A
G
解题步骤一
解：屋架的受力图为
C q
C q
FB
B A
G
A
FAx
G
B
FAy
受力分析
MT2xg0113010
例题：1-3
例 题 11：
如图所示，水平梁 AB 用斜
A
杠支撑，A ，C ，D 三处均为光
B
D
滑铰链连接。匀质梁重 G1，其上
G1 G2 放一重为 G2 的电动机。如不计 杆 CD 的自重，试分别画出杆CD
与BC铰接，并以铰链A，C与墙连
G
接。如两杆与滑轮的自重不计并忽
略摩擦和滑轮的大小，试画出杆AB
和BC以及滑轮B的受力图。
解题步骤一
解：
A
60
D
30
1. 杆AB的受力图。
FAB
B
A
2. 杆BC 的受力图。
FBC
B
G C
FCB C
B
FBA
解题步骤一
A
60
D
30
C
3. 滑轮 B ( 不带销钉）的受力图。
AF
FA
AF
FC
D CB
CB
柔绳
(a)
(b) FB
FC C B
FB (c)
受力分析
MT2xg0113007
例 题 8：
画出下列各构件的受力图。
A
B
A C
B C
A
F
C
C C
解题步骤一
解： 杆AB受力图
FA
A
A
杆BC受力图
FB B
B
C F
C FCA
C FCB
FCA' FCB'
销C受力图
C
F
解题步骤一
和梁 AB（包括电机）的受力图
C
。
解题步骤一
A B
D
G1
G2
解： 1. 斜杆 CD 的受力图。
FD
D
C C
FC
解题步骤一
A B
D
G1
G2
C
2. 梁 AB（包括电动机） 的受力图。
FAy
A
B
FAx
D
G1 FD
G2
受力分析
MT2xg0113011
例 题 12：
E D
B
A
C
ll
如图所示压榨机中，杆 AB和BC的长度相等，自重 忽略不计。A ，B，C ，E 处为铰链连接。已知活塞D 上受到油缸内的总压力为F = 3 kN，h = 200 mm，l = 1500 mm。试画出杆AB ， 活塞和连杆以及压块C的受 力图。
FB
B
FD FAy
A FAx
D F
B
A
C FC
B E C
解题方法二
1. 杆BC所受的力。
2. 杆AB所受的力。
D
FB
F
B
FB′
A
B
FD
H
C
A
FC
FA
B E C
受力分析
MT2xg0113002
例 题 3：
A
60
D
30
C
如图所示，重物重G = 20 kN,
B
用钢丝绳挂在支架的滑轮B上，钢
丝绳的另一端绕在铰车D上。杆AB
B
FBy
F2
D
FBx
G
F1
解题步骤一
A
60
D
B
30
G
C
4. 滑轮 B ( 带销钉）的受力图。
FAB
A
F2
FBA 30
B
60
FBC
F1
FBC
B
B FBA
FCB C
受力分析
MT2xg0113003
例 题 4：
画出杆AB的受力图。
光滑
F
B C
WA
粗糙
(a)
B
柔绳
W
C A
(b)
解题步骤一
解：
F
FC
B
C
A
FAx
(a) FAy
B
FB
C
FA
W
A
(b)
受力分析
MT2xg0113004
例 题 5：
画出棘爪A的受力图。
A
解：
A
F2
F1
受力分析
MT2xg0113005
例题：1-5
例 题 6：
画出杆AB和BC的受力图。
解：
FBy FBx
B
FBy ′
FBx′ B F
D
A
D
FD
FE
A
FAx FAy
E C
解题步骤一
解： 1. 杆AB的受力图。
E D
B
A
C
l
l
2. 活塞和连杆的受力图。
A
FA
y
F
B
FBA
FAB
B
x
FBC
解题步骤一
E D
B
A
C
l
l
3. 压块 C 的受力图。
y FCB C FCx x
FCy
受力分析
MT2xg0113012
例 题 13：
D
A
K
C
E
BⅠ Ⅱ G
如图所示平面构架，由杆 AB ， DE 及 DB 铰接而成。钢绳一 端拴在 K 处，另一端绕过定滑轮 Ⅰ和动滑轮Ⅱ后拴在销钉 B 上。 重物的重量为 G，各杆和滑轮的 自重不计。（1）试分别画出各杆 ，各滑轮，销钉B以及整个系统 的受力图；（2）画出销钉B与滑 轮Ⅰ一起的受力图；（3）画出杆 AB ，滑轮Ⅰ ，Ⅱ ，钢绳和重物 作为一个系统时的受力图。
theoretical mechanics
четверг, 3 декабря 2020 г.
受力分析例题
受力分析
MT2xg0113000
习题：1-1（b）
例 题 1：
在图示的平面系统中，匀质球 A 重W1，借本身重量和
摩擦不计的理想滑轮 C 和柔绳维持在仰角是 的光滑斜面
上，绳的一端挂着重 W2 的物体 B。试分析物体 B、球A和 滑轮 C 的受力情况，并分别画出平衡时各物体的受力图。
杆AB（带销C）受力图
FA
FA
A
A
A
B
C
FCB'
C （a） F
C
FCA （b）
比较图(a)与图(b)的区别
F FCA' FCB'
C F
受力分析
MT2xg0113008
例题：1-1
例 题 9：
用力F 拉动碾子以轧平路面,重为G 的碾子受到 一石块的阻碍，如图所示。试画出碾子的受力图。
F
A B
解题步骤一
受力分析
MT2xg0113001
例 题 2：
等腰三角形构架ABC的顶点A，B，C都用 铰链连接，底边AC固定，而AB边的中点D作用 有平行于固定边AC的力F，如图所示。不计各杆 自重，试画出AB和BC的受力图。
D F
A
B E C
解题方法一
解： 1. 杆BC所受的力。
2. 杆AB所受的力。
FB′
FC
BF
E C
柔绳
讨论
? 图（b）,（c）受力图正确吗
BF
FB′
B
D
FD
A
FA
(b)
FB
D
BF
A
FE
E
C
FC
(c)
E
C
柔绳
(a)
受力分析
MT2xg0113006
例 题 7：
画出杆 AB 的受力图。
AF
解：
FA
AF
D CB
柔绳
(a)
FC C B
FB (c)
讨论
? 图（b）受力图正确吗
A F FA
解题步骤一
D
A
K
C
解： 1. 杆BD（B处为没有销钉 的孔）的受力图。
H
G
E
C
A F
D B
W1
解题步骤一
解： 1. 物体B受力图。
2. 球A受力图。
FE
E AF
W1 FF
FD
D
B
W2
3. 滑轮C的受力图。
H
G
E
C
A F
D B
W1
I H
FH
G
C
FC
FG
讨论
I H
FH
G
C
FC
FG
H I′ I
FH
G
C
FC
FG
H
G
E
C
A F
D B
W1
理想滑轮仅改变绳子的方向， 而不改变绳子拉力的大小。
F
解： 碾子的受图为
F
A B
G
A B
FNA
FNB
受力分析
MT2xg0113009
例题：1-2
例 题 10：
屋架如图所示。A处为固定铰链支座，B处为活动支座 搁在光滑的水平面上。已知屋架自重G，在屋架的AC边上 承受了垂直于它的均匀分布的风力，单位长度上承受的力 为q。试画出屋架的受力图。
C q
B A
G
解题步骤一
解：屋架的受力图为
C q
C q
FB
B A
G
A
FAx
G
B
FAy
受力分析
MT2xg0113010
例题：1-3
例 题 11：
如图所示，水平梁 AB 用斜
A
杠支撑，A ，C ，D 三处均为光
B
D
滑铰链连接。匀质梁重 G1，其上
G1 G2 放一重为 G2 的电动机。如不计 杆 CD 的自重，试分别画出杆CD
与BC铰接，并以铰链A，C与墙连
G
接。如两杆与滑轮的自重不计并忽
略摩擦和滑轮的大小，试画出杆AB
和BC以及滑轮B的受力图。
解题步骤一
解：
A
60
D
30
1. 杆AB的受力图。
FAB
B
A
2. 杆BC 的受力图。
FBC
B
G C
FCB C
B
FBA
解题步骤一
A
60
D
30
C
3. 滑轮 B ( 不带销钉）的受力图。
AF
FA
AF
FC
D CB
CB
柔绳
(a)
(b) FB
FC C B
FB (c)
受力分析
MT2xg0113007
例 题 8：
画出下列各构件的受力图。
A
B
A C
B C
A
F
C
C C
解题步骤一
解： 杆AB受力图
FA
A
A
杆BC受力图
FB B
B
C F
C FCA
C FCB
FCA' FCB'
销C受力图
C
F
解题步骤一
和梁 AB（包括电机）的受力图
C
。
解题步骤一
A B
D
G1
G2
解： 1. 斜杆 CD 的受力图。
FD
D
C C
FC
解题步骤一
A B
D
G1
G2
C
2. 梁 AB（包括电动机） 的受力图。
FAy
A
B
FAx
D
G1 FD
G2
受力分析
MT2xg0113011
例 题 12：
E D
B
A
C
ll
如图所示压榨机中，杆 AB和BC的长度相等，自重 忽略不计。A ，B，C ，E 处为铰链连接。已知活塞D 上受到油缸内的总压力为F = 3 kN，h = 200 mm，l = 1500 mm。试画出杆AB ， 活塞和连杆以及压块C的受 力图。
FB
B
FD FAy
A FAx
D F
B
A
C FC
B E C
解题方法二
1. 杆BC所受的力。
2. 杆AB所受的力。
D
FB
F
B
FB′
A
B
FD
H
C
A
FC
FA
B E C
受力分析
MT2xg0113002
例 题 3：
A
60
D
30
C
如图所示，重物重G = 20 kN,
B
用钢丝绳挂在支架的滑轮B上，钢
丝绳的另一端绕在铰车D上。杆AB
B
FBy
F2
D
FBx
G
F1
解题步骤一
A
60
D
B
30
G
C
4. 滑轮 B ( 带销钉）的受力图。
FAB
A
F2
FBA 30
B
60
FBC
F1
FBC
B
B FBA
FCB C
受力分析
MT2xg0113003
例 题 4：
画出杆AB的受力图。
光滑
F
B C
WA
粗糙
(a)
B
柔绳
W
C A
(b)
解题步骤一
解：
F
FC
B
C
A
FAx
(a) FAy
B
FB
C
FA
W
A
(b)
受力分析
MT2xg0113004
例 题 5：
画出棘爪A的受力图。
A
解：
A
F2
F1
受力分析
MT2xg0113005
例题：1-5
例 题 6：
画出杆AB和BC的受力图。
解：
FBy FBx
B
FBy ′
FBx′ B F
D
A
D
FD
FE
A
FAx FAy
E C
解题步骤一
解： 1. 杆AB的受力图。
E D
B
A
C
l
l
2. 活塞和连杆的受力图。
A
FA
y
F
B
FBA
FAB
B
x
FBC
解题步骤一
E D
B
A
C
l
l
3. 压块 C 的受力图。
y FCB C FCx x
FCy
受力分析
MT2xg0113012
例 题 13：
D
A
K
C
E
BⅠ Ⅱ G
如图所示平面构架，由杆 AB ， DE 及 DB 铰接而成。钢绳一 端拴在 K 处，另一端绕过定滑轮 Ⅰ和动滑轮Ⅱ后拴在销钉 B 上。 重物的重量为 G，各杆和滑轮的 自重不计。（1）试分别画出各杆 ，各滑轮，销钉B以及整个系统 的受力图；（2）画出销钉B与滑 轮Ⅰ一起的受力图；（3）画出杆 AB ，滑轮Ⅰ ，Ⅱ ，钢绳和重物 作为一个系统时的受力图。
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零部件受力分析PPT课件
(3)两种特殊情况： 当力与投影轴平行时：投影代表本身大小。 当力与投影轴垂直时：投影为零。
19
第19页/共50页
三、合力投影定理
y d
C c
b
a
A
o ac
D
B x
bd
20
第20页/共50页
三、合力投影定理 设有n 个力汇交于一点，它们的合力为R，则：
它表示: 力系的合力在某一坐标轴上的投影等于力系的各个力在 同一坐标轴上投影的代数和。由投影Rx 、Ry 就可求合力R 的 数值：
分离体：为了使物体受力情况的分析能清晰地 表达出来, 需要把所分析的物体(即研究对象) 从跟它发生联系的周围物体中分离出来。这个 被分离出来的研究对象称为分离体。
受力图：为了不改变分离体的受力情况, 就必须把 作用在分离体上的全部作用力——主动力及周围 约束对分离体作用的约束反力都画出来。这样画 出的物体受力简图就称为受力图。
28
第28页/共50页
三、力偶矩
(1)定义：力偶使物体转动的效应是以力的数值F与力偶臂 d的乘积Fd来量度，这个乘积称为力偶矩, 用符号M表示， 即：
力偶矩的单位是N·m。 (2)规定：凡产生反时针转向的力偶矩为正, 顺时针转向为负。 (3)力偶矩的作用：使物体发生转动。 （力偶矩是一种特殊的力矩）
27
第27页/共50页
二、力偶
什么叫力偶？一个物体上受到一对大小相等、方向相反、不共作 用线的平行力。这一对平行力称为力偶, 通常用( F、F′) 表示。
凡能主动引起物体转动状态改变或有转动状态改变趋势的力偶称为主动力偶。 力偶的两个力, 虽然大小相等、方向相反, 但不共作用线，因此不满足两力平 衡条件, 所以它们不成为平衡力系。
19
第19页/共50页
三、合力投影定理
y d
C c
b
a
A
o ac
D
B x
bd
20
第20页/共50页
三、合力投影定理 设有n 个力汇交于一点，它们的合力为R，则：
它表示: 力系的合力在某一坐标轴上的投影等于力系的各个力在 同一坐标轴上投影的代数和。由投影Rx 、Ry 就可求合力R 的 数值：
分离体：为了使物体受力情况的分析能清晰地 表达出来, 需要把所分析的物体(即研究对象) 从跟它发生联系的周围物体中分离出来。这个 被分离出来的研究对象称为分离体。
受力图：为了不改变分离体的受力情况, 就必须把 作用在分离体上的全部作用力——主动力及周围 约束对分离体作用的约束反力都画出来。这样画 出的物体受力简图就称为受力图。
28
第28页/共50页
三、力偶矩
(1)定义：力偶使物体转动的效应是以力的数值F与力偶臂 d的乘积Fd来量度，这个乘积称为力偶矩, 用符号M表示， 即：
力偶矩的单位是N·m。 (2)规定：凡产生反时针转向的力偶矩为正, 顺时针转向为负。 (3)力偶矩的作用：使物体发生转动。 （力偶矩是一种特殊的力矩）
27
第27页/共50页
二、力偶
什么叫力偶？一个物体上受到一对大小相等、方向相反、不共作 用线的平行力。这一对平行力称为力偶, 通常用( F、F′) 表示。
凡能主动引起物体转动状态改变或有转动状态改变趋势的力偶称为主动力偶。 力偶的两个力, 虽然大小相等、方向相反, 但不共作用线，因此不满足两力平 衡条件, 所以它们不成为平衡力系。
轴系及受力分析PPT(完整版)
斜齿轮1
基
斜齿轮2
座
斜齿轮1
基
斜齿轮2
座
• 图示蜗杆--圆锥齿轮传动。已知蜗杆1主动， 大锥齿轮4的转向如图示。试求：
• （1）为使Ⅱ轴轴向力小，定出蜗轮齿旋向和 蜗杆螺旋线方向；
• （2）画出各轴转向；
• （3）画出Ⅱ轴上两轮各分力的方向。
• 图示蜗杆与斜齿轮组合轮系。已知斜齿轮4的旋向
与转向如图所示。蜗杆为单线，d1=20mm，
1
右旋
4
n4
Fr 2
Ft 2
Ft1
Fr1
Fr4
Ft4
Fa4
Ft 3
Fa3
Fr 3
Fa1
3
结论:为使Ⅱ轴轴向
力小, Ⅱ轴上两齿轮
同旋向。
感谢观看
2
（1）为使Ⅱ轴轴向力小，定出蜗轮齿旋向和蜗杆螺旋线方向； 箱体加工面与非加工面没分开（图中标号为9、12处）。
3
⑴ 转动件与静止件接触：图中标号为1、2、14处；
（2）标出各轮受力方向。
蜗杆为单线，d1=20mm，d2=280mm，z2=60，斜齿轮3的分度圆直径d3=300mm，中间轴的扭矩T2=i12T1。
• ⑶ 工艺不合理： 2、若要求Ⅱ轴上所受的轴向力较小，确定斜齿轮2的轮齿螺旋线方向；
如下图所示为一未设计完成的轴系结构，轴上零件位置已定。 联轴器未打通（图中标号为8处）；
• 加工：精加工面过长且装拆轴承不便 图示蜗杆--圆锥齿轮传动。
调整：无垫片，无法调整轴承游隙（图中标号为9、12处）。 ⑷ 润滑与密封：齿轮油润滑、轴承脂润滑无挡油圈，外伸轴端无密封（图中标号为1、14处）。
（图中标号为7处）；联轴器未打通 如下图所示为一未设计完成的轴系结构，轴上零件位置已定。
初中物理完整：受力分析ppt课件
例2 如图，两物块在水 平拉力作用下作匀速直 线运动，两物块保持相 对静止,分别画出两物受 力分析图。
2024/1/17
.
二、受力分析的一般步骤：
1、明确研究对象，即明确分析哪个物体的受力情况。
2024/1/17
.
隔离法与整体法
1、整体法：
以几个物体构成的整体为研究对象进行求解的方法。 在许多问题中可以用整体法比较方便，但整体法不能 求解系统的内力。
2、只分析研究对象所受的力，不分析研 究对象对其他物体所施的力。
3、判断弹力有无和静摩擦力有无及方向 可用假设法
4、不要把“效果力”和“性质力”混淆重
复分析，通常只分析“性质力”不分析“效
果力”。 2024/1/17
.
※三、注意事项：
5、结合物体的运动状态和力作用的相互性 也是确保受力分析正确的有效途径。
N f静
N f动
G
G
2024/1/17
.
分析光滑球的受力
N
T
G
比较
T G
2024/1/17
.
2024/1/17
.
2024/1/17
.
课堂检测
f N
G
2024/1/17
.
例3: 在竖直双线悬吊着的斜木梁M上，放着 物体m，分析斜梁受哪几个力的作用？
F3
2024/1/17
F2 Ff F1 GM
F
A
A.木块受到的静摩擦力等于F1 B.木块受到的滑动摩擦力等于F1
C.若用恒力以2v的速度匀速向左拉动长木板,则弹簧秤 的示数为2F1.
D.若用恒力2F向左拉动长木板.则长木板受到的滑动摩擦
2024力/1/1等7 于F1.
2024/1/17
.
二、受力分析的一般步骤：
1、明确研究对象，即明确分析哪个物体的受力情况。
2024/1/17
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隔离法与整体法
1、整体法：
以几个物体构成的整体为研究对象进行求解的方法。 在许多问题中可以用整体法比较方便，但整体法不能 求解系统的内力。
2、只分析研究对象所受的力，不分析研 究对象对其他物体所施的力。
3、判断弹力有无和静摩擦力有无及方向 可用假设法
4、不要把“效果力”和“性质力”混淆重
复分析，通常只分析“性质力”不分析“效
果力”。 2024/1/17
.
※三、注意事项：
5、结合物体的运动状态和力作用的相互性 也是确保受力分析正确的有效途径。
N f静
N f动
G
G
2024/1/17
.
分析光滑球的受力
N
T
G
比较
T G
2024/1/17
.
2024/1/17
.
2024/1/17
.
课堂检测
f N
G
2024/1/17
.
例3: 在竖直双线悬吊着的斜木梁M上，放着 物体m，分析斜梁受哪几个力的作用？
F3
2024/1/17
F2 Ff F1 GM
F
A
A.木块受到的静摩擦力等于F1 B.木块受到的滑动摩擦力等于F1
C.若用恒力以2v的速度匀速向左拉动长木板,则弹簧秤 的示数为2F1.
D.若用恒力2F向左拉动长木板.则长木板受到的滑动摩擦
2024力/1/1等7 于F1.
静力学(受力分析)-课件
第一篇 静 力 学
引言
一、静力学：研究物体在力系作用下的平 衡条件的科学
二、静力学研究的主要内容： — 研究力系的合成和简化 —研究受力物体的平衡规律。
三、几个重要的基本概念
1、平衡
物体相对于惯性坐标系（工程中通常指地面)保 持静止或匀速直线运动。
2、力是矢 力的三要素：
量
大小、方向 、作用线
3、力的单位：N（牛顿）、kN（千牛）
实例：
FR
柔索: 实 例
3、光滑圆柱铰链约束
销 钉
圆柱销约束力的分析
FR y
销钉
销
FR
钉 孔
O
FR x
FRy FRx
销钉(铰链)
4、滚动支座
FN
FN
FN
5、固定铰支座
A
FAx FAy
固定铰支座
圆柱铰链和固定铰链支座的进一步说明
C
Ⅰ
Ⅱ
A
C
B
固定铰链支座 圆柱铰链
C
Ⅰ
Ⅱ
A
B
FAy
A
FC y
FRy FRx
FRz
球 股骨
球窝 盆骨
盆骨与股骨之间的球铰连接
（2）止推轴承
FA y
A
ห้องสมุดไป่ตู้A FAz
FAx
§1-3 研究对象、分离体、受力图
受力分析－过程与方法
确定研究对象 取分离体； 根据约束性质确定约束力； 画受力图。
受 力 分 析 示 例 (1)
W
取 分离 体
W
A B
FRA
FRB
画受力图
开丹
公理1：力的平行四边形法则
F2
F RF 1F 2
引言
一、静力学：研究物体在力系作用下的平 衡条件的科学
二、静力学研究的主要内容： — 研究力系的合成和简化 —研究受力物体的平衡规律。
三、几个重要的基本概念
1、平衡
物体相对于惯性坐标系（工程中通常指地面)保 持静止或匀速直线运动。
2、力是矢 力的三要素：
量
大小、方向 、作用线
3、力的单位：N（牛顿）、kN（千牛）
实例：
FR
柔索: 实 例
3、光滑圆柱铰链约束
销 钉
圆柱销约束力的分析
FR y
销钉
销
FR
钉 孔
O
FR x
FRy FRx
销钉(铰链)
4、滚动支座
FN
FN
FN
5、固定铰支座
A
FAx FAy
固定铰支座
圆柱铰链和固定铰链支座的进一步说明
C
Ⅰ
Ⅱ
A
C
B
固定铰链支座 圆柱铰链
C
Ⅰ
Ⅱ
A
B
FAy
A
FC y
FRy FRx
FRz
球 股骨
球窝 盆骨
盆骨与股骨之间的球铰连接
（2）止推轴承
FA y
A
ห้องสมุดไป่ตู้A FAz
FAx
§1-3 研究对象、分离体、受力图
受力分析－过程与方法
确定研究对象 取分离体； 根据约束性质确定约束力； 画受力图。
受 力 分 析 示 例 (1)
W
取 分离 体
W
A B
FRA
FRB
画受力图
开丹
公理1：力的平行四边形法则
F2
F RF 1F 2
齿轮受力分析专题课件.ppt
练习：
综合题
传动中，蜗杆(左旋)主动，转向如图所示。圆柱齿 轮为斜齿轮，为使Ⅱ、Ⅲ轴的轴向力平衡，试确定： (1)蜗轮2的螺旋线方向； (2)齿轮3、4螺旋线方向； (3)蜗轮2和齿轮3所受轴向力方向； (4) Ⅲ轴上圆锥齿轮6应放置在左边的位置1或是右边 的位置2？ (5)在图上画出5轮所受力的方向；
主动轮的左右手定则：主动轮右旋用右手、左旋用左手，四指弯曲的方向与主动轮的回 转方向一致，大拇指所指的方向既是主动轮的轴向力方向，从动轮的轴向力方向与主动 轮的轴向力方向相反。
练习：
从 动 主 动
三、锥齿轮的受力分析 从动
主 动
练习：
四、蜗杆传动受力分析：
在分析蜗杆和蜗轮受力方向时，必须先指明主动轮和从动轮（一般蜗杆为主动轮）； 蜗杆或蜗轮的旋向：左旋或右旋；蜗杆的转向和位置
径向力Fr 方向的判定：外啮合的径向力有啮合点指向各自的轴心。
Fn可以分解为 圆周力Ft 方向的判定：同直齿圆柱齿轮传动一致，主反从同。
轴向力Fx 方向的判定：蜗杆的左右手定则来判定。
蜗杆的左右手定则：蜗杆右旋用右手、左旋用左手，四指弯曲的方向与蜗杆的回转方向 一致，大拇指所指的方向既是蜗杆的轴向力方向，蜗轮的轴向力方向与主动轮的轴向力 方向相反。
齿
轮
齿
条
传动Βιβλιοθήκη n1Fr1Ft2 v2
Ft1 Fr2
圆柱直齿轮和圆柱斜齿轮的优缺点比较：
圆柱直齿轮用于平行轴传动，齿轮啮合与退出时沿着齿宽同时进行，容易产 生冲击，振动和噪音。
圆柱斜齿轮除可用于平行中传动，还可用于交叉轴传动（螺旋齿轮机构）其 特点：重合系数大，传动平稳，齿轮强度高，适于重负载，相比直齿而言： 斜齿有轴向力。
齿轮受力分析例题PPT课件
无
主动轮左（右） 手定则（即大拇
指指向为Fx1的方 向） Fx2= —Fx1
由接触点指 向大端
Fx1与Ft2方向相反， Fx2与Ft1方向相反
第5页/共11页
例题1
传动中，蜗杆(左旋)主动，转向如图所示。圆柱齿轮为斜齿轮，为使Ⅱ、
Ⅲ轴的轴向力平衡，试确定：
(1)蜗轮2的螺旋线方向； (2)齿轮3、4螺旋线方向； (3)蜗轮2和齿轮3所 受轴向力方向； (4) Ⅲ轴上圆锥齿轮6应放置在左边的位置1或是右边 的
位置2？ (5)在图上画出5轮所受力的方向。 Ⅳ
1
4
5
Ⅰ
Ⅱ
2
6 位置1
Ⅲ
位置2
3
第6页/共11页
例题1
传动中，蜗杆(左旋)主动，转向如图所示。圆柱齿轮为斜齿轮，为使Ⅱ、
Ⅲ轴的轴向力平衡，(置(42135)1)Ⅲ齿或蜗 在轴轮是图上3右2上、的 和圆边画4螺 齿锥出螺的旋 轮齿5旋位线3轮轮线所置方所6方受2应向受？向轴放；力；向置的力在方方左向向边。；的位
5、各种齿轮传动受力分析比较
受力名称 齿轮类型
圆周力Ft
直齿圆柱齿轮传动 斜齿圆柱齿轮传动 直齿圆锥齿轮传动
对主动轮来说是 阻力，其方向与 主动轮在啮合点 处的运动方向相 反；对从动轮来 说是动力，其方 向与从动轮在啮 合点处的运动方
向一致
蜗杆蜗轮传动 （主反从同）
径向力Fr
由啮合点 指向轮心
轴向力Fx
圆周力Ft
径向力Fr
轴向力Fx
直齿圆柱齿轮传动 斜齿圆柱齿轮传动 直齿圆锥齿轮传动
本节课我们
对主动轮来说是
无
阻力，其方向与 复习了哪些
主动轮在啮合点 处的运动方向相
主动轮左（右） 手定则（即大拇
指指向为Fx1的方 向） Fx2= —Fx1
由接触点指 向大端
Fx1与Ft2方向相反， Fx2与Ft1方向相反
第5页/共11页
例题1
传动中，蜗杆(左旋)主动，转向如图所示。圆柱齿轮为斜齿轮，为使Ⅱ、
Ⅲ轴的轴向力平衡，试确定：
(1)蜗轮2的螺旋线方向； (2)齿轮3、4螺旋线方向； (3)蜗轮2和齿轮3所 受轴向力方向； (4) Ⅲ轴上圆锥齿轮6应放置在左边的位置1或是右边 的
位置2？ (5)在图上画出5轮所受力的方向。 Ⅳ
1
4
5
Ⅰ
Ⅱ
2
6 位置1
Ⅲ
位置2
3
第6页/共11页
例题1
传动中，蜗杆(左旋)主动，转向如图所示。圆柱齿轮为斜齿轮，为使Ⅱ、
Ⅲ轴的轴向力平衡，(置(42135)1)Ⅲ齿或蜗 在轴轮是图上3右2上、的 和圆边画4螺 齿锥出螺的旋 轮齿5旋位线3轮轮线所置方所6方受2应向受？向轴放；力；向置的力在方方左向向边。；的位
5、各种齿轮传动受力分析比较
受力名称 齿轮类型
圆周力Ft
直齿圆柱齿轮传动 斜齿圆柱齿轮传动 直齿圆锥齿轮传动
对主动轮来说是 阻力，其方向与 主动轮在啮合点 处的运动方向相 反；对从动轮来 说是动力，其方 向与从动轮在啮 合点处的运动方
向一致
蜗杆蜗轮传动 （主反从同）
径向力Fr
由啮合点 指向轮心
轴向力Fx
圆周力Ft
径向力Fr
轴向力Fx
直齿圆柱齿轮传动 斜齿圆柱齿轮传动 直齿圆锥齿轮传动
本节课我们
对主动轮来说是
无
阻力，其方向与 复习了哪些
主动轮在啮合点 处的运动方向相
习题课：受力分析.ppt
4 3N ,2 3N
受力分析
正确对物体受力分析，是求解力学问 题的关键。如何分析物体的受力情况呢？ 主要依据力的概念、从物体所处的环境 （有多少个物体接触）和运动状态着手， 分析它与所处环境的其它物体的相互联系， 具体的分析方法是：
1.明确研究对象。即确定要分析受力情况的是哪个物体
2.受力分析的步骤 先画重力（场力）：作用点画在物体的重心 次画弹力（接触力），看对象跟其它物体有几个接触 点（面），对每个接触点（面）若有挤压，则画出弹 力。再画摩擦力（接触力）：在有弹力的接触处找摩 擦力
F
1
F
2
F
F
，
F2
，
1
物体静止于光滑的水平面上，力F作用于物体O点， 现要使合力沿着OO，方向，那么，必须同时再加一个力 F，。这个力的最小值是： O， A、Fcosθ B、Fsinθ, C、Ftanθ, θ D、Fcotθ O
F
把一个力分解成两个互相垂直的分力，这 种分解方法称为正交分解法。
用正交分解法求合力的步骤： ①首先建立平面直角坐标系，并确定正方向 ②把各个力向x轴、y轴上投影，但应注意的是：与确定的正方 向相同的力为正，与确定的正方向相反的为负，这样，就用正、 负号表示了被正交分解的力的分力的方向 ③求在x轴上的各分力的代数和Fx合和在y轴上的各分力的代数 和Fy合
例、固定在水平地面上半径为R的光滑 C 半球,球心O的正上方固定一大小可不计 F 的定滑轮,细线一端拴一半径为r的小球, h 另一端绕过定滑轮.今将小球从图示位置 缓慢地拉至顶点A,在小球到达A点前的 A 过程中，小球对半球的压力N、细线的 拉力T的大小变化情况是: C R A. N变大，T变大 B. N变小，T变大 O C. N不变，T变小 D. N变大，T变小
理论力学课件-第二篇第一章力、受力分析(典型例题)
1
2
3
4
5
注意：由整体的平衡可判断出固 定铰支座对系统的约束反力必过 P和的NB交点。
以杆OA为（带销钉O、A）为 研究对象。先画主动力P，A处 受 到 杆 A B 的 反 作 用 力 FA 的 作 用 ， C处受到柔绳T的作用，O处为 固定铰支座约束，其约束反力的 方向由杆OA无法直接判定，因 此用两个正交分力Fox和Foy表 示。其受力图为图（c）。
以直杆（带销钉A、B）为研究对象，先画主动力P，B处受到曲杆的反作 用力FB的作用，A处为固定铰支座约束，由三力平衡必共面汇交定理知， 其约束反力FA ，必过P与FB的交点D，其受力图为图（C）。
注意：A处约束反力也可用其两正交分力FAx 、 FAy表示，以后通过平衡 方程可以证明，两正交分力FAx 与FAy的合力必经过点D，此时杆AB的受 力图为图（d）。
第一章 力、受力分析 （典型例题）
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三、典型例题
例1
图（a）所示结构，直杆AB和曲杆BC在B处相互铰接， 受主动力的作用，若不计自重和摩擦，试画出两杆各 自的受力图。
解：
曲杆BC的受力要比直杆AB简单，先选取它为研究对象比较合适，具体解 题步骤为
以曲杆BC为研究对象，它没有受到主动力的作用，两端受到两个销钉的约 束反力的作用，所以，它为二力体，其两端所受到的约束反力FB、FC ， 必经过B、C两点，其受力图为图（b）。
例2
如图（a）所示的构架，主动力水平向右地作用于铰链A上，CD为水平张紧的绳子， 若不计自重和摩擦，试画出两杆的受力图。
解：
杆AB所受约束略比杆OA简单， 现铰链A上又有主动力作用，故 将销钉A带于杆OA上，并先取 杆AB为研究对象比较合适，具 体解题步骤为
《受力分析》ppt课件
火箭发射
火箭发射利用了牛顿第三定律的反作用力 原理，通过燃料燃烧产生的高压气体推动 火箭升空。
06
力的合成与分解
力矩与力矩平衡
01
02
03
04
总结词
理解力矩的概念和计算方法， 掌握力矩平衡的条件。
力矩的定义
力矩是力和力臂的乘积，表示 力对物体转动作用的物理量。
力矩的计算
力矩等于力和力臂的乘积，计 算公式为M=FL。
详细描述
物体在斜面上会受到重力的作用，同时斜面会对物体产生支持力。此外，如果 斜面粗糙，还会产生摩擦力。在进行受力分析时，需将这三个力分别表示出 来，并利用平行四边形法则进行合成。
滑轮组中的物体受力分析
总结词
详细描述滑轮组的工作原理以及在滑轮 组中物体受到的拉力、支持力和摩擦力 的作用，如何利用滑轮组的特点进行受 力分析。
机器与机构设计
在设计机器和机构时，需要考 虑各个部件之间的力矩关系，
确保机器的正常运转。
THANKS
感谢观看
合力矩的概念
当物体受到多个力的作用时， 合力矩是指所有力矩的代数 和。
力矩的应用实例
总结词
了解力矩在实际生活和工程中 的应用，掌握常见问题的解决
方法。
杠杆平衡问题
利用力矩平衡条件解决杠杆平 衡问题，确定力和力臂的大小 。
旋转运动问题
通过分析物体受到的力矩，研 究物体的旋转运动状态，解决 相关问题。
整体法
总结词
将多个物体视为一个整体，对其所受外力进行分析的方法。
详细描述
整体法适用于研究多个物体间的相互作用。通过将多个物体视为一个整体，可以简化受力分析的过程，避免对每 个物体分别进行繁琐的分析。在整体法中，需要特别注意整体受到的约束力和外力，以及各个物体间的相互作用 力。
火箭发射利用了牛顿第三定律的反作用力 原理，通过燃料燃烧产生的高压气体推动 火箭升空。
06
力的合成与分解
力矩与力矩平衡
01
02
03
04
总结词
理解力矩的概念和计算方法， 掌握力矩平衡的条件。
力矩的定义
力矩是力和力臂的乘积，表示 力对物体转动作用的物理量。
力矩的计算
力矩等于力和力臂的乘积，计 算公式为M=FL。
详细描述
物体在斜面上会受到重力的作用，同时斜面会对物体产生支持力。此外，如果 斜面粗糙，还会产生摩擦力。在进行受力分析时，需将这三个力分别表示出 来，并利用平行四边形法则进行合成。
滑轮组中的物体受力分析
总结词
详细描述滑轮组的工作原理以及在滑轮 组中物体受到的拉力、支持力和摩擦力 的作用，如何利用滑轮组的特点进行受 力分析。
机器与机构设计
在设计机器和机构时，需要考 虑各个部件之间的力矩关系，
确保机器的正常运转。
THANKS
感谢观看
合力矩的概念
当物体受到多个力的作用时， 合力矩是指所有力矩的代数 和。
力矩的应用实例
总结词
了解力矩在实际生活和工程中 的应用，掌握常见问题的解决
方法。
杠杆平衡问题
利用力矩平衡条件解决杠杆平 衡问题，确定力和力臂的大小 。
旋转运动问题
通过分析物体受到的力矩，研 究物体的旋转运动状态，解决 相关问题。
整体法
总结词
将多个物体视为一个整体，对其所受外力进行分析的方法。
详细描述
整体法适用于研究多个物体间的相互作用。通过将多个物体视为一个整体，可以简化受力分析的过程，避免对每 个物体分别进行繁琐的分析。在整体法中，需要特别注意整体受到的约束力和外力，以及各个物体间的相互作用 力。
分析物体的受力情况(第一课堂)高中一年级物理精品教学课件PPT
分析物体的受力情况
一年级物理精品教学课件PPT
年
级：高中一年级
学
科：物理（人教版）
分析物体的受力情况
1.能根据平衡法、假设法判定弹
力的有无和方向。(科学思维)
2.进一步熟练掌握静摩擦力、滑
动摩擦力方向的判定方法和大小
的计算方法。(科学思维)
3.学会对物体进行受力分析。(科
学思维)
思维导图
分析物体的受力情况
大于滑动摩擦力,高中阶段为了计算方便,往往认为最大静摩擦力等于滑动
摩擦力。
探究应用
例2把一个重为G的物体,用一个水平力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的
足够高的粗糙墙壁上,物体与墙壁间的动摩擦因数为μ,如图所示,从t=0开
始物体所受的摩擦力f随t的变化关系正确的是(
)
解析 由于物体受到的水平推力为F=kt,由二力平衡得,墙壁与物体间的弹
1.正误辨析
(1)受力分析要选定研究对象。(
)
答案 √
(2)受力分析中的研究对象只能选一个物体。(
)
答案 ×
(3)受力分析时重力的方向一定是竖直向下的。(
答案 √
)
2.画出图中的受力分析示意图。
答案
探究一
弹力的分析和计算
情境探究
下列各图中接触面都是光滑的,P、Q两球之间是否存在弹力?
要点提示 甲图中若两球间无弹力则小球将向凹面的底部运动,P、Q间有
关键能力
1.摩擦力有无的判断方法
(1)条件法:根据摩擦力产生的条件判断。
(2)假设法:假设接触面光滑,若物体原先的运动状态改变,说明存在摩擦力,
否则不存在摩擦力。
(3)状态法:由物体所处的状态分析,若物体静止或做匀速直线运动,根据二
一年级物理精品教学课件PPT
年
级：高中一年级
学
科：物理（人教版）
分析物体的受力情况
1.能根据平衡法、假设法判定弹
力的有无和方向。(科学思维)
2.进一步熟练掌握静摩擦力、滑
动摩擦力方向的判定方法和大小
的计算方法。(科学思维)
3.学会对物体进行受力分析。(科
学思维)
思维导图
分析物体的受力情况
大于滑动摩擦力,高中阶段为了计算方便,往往认为最大静摩擦力等于滑动
摩擦力。
探究应用
例2把一个重为G的物体,用一个水平力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的
足够高的粗糙墙壁上,物体与墙壁间的动摩擦因数为μ,如图所示,从t=0开
始物体所受的摩擦力f随t的变化关系正确的是(
)
解析 由于物体受到的水平推力为F=kt,由二力平衡得,墙壁与物体间的弹
1.正误辨析
(1)受力分析要选定研究对象。(
)
答案 √
(2)受力分析中的研究对象只能选一个物体。(
)
答案 ×
(3)受力分析时重力的方向一定是竖直向下的。(
答案 √
)
2.画出图中的受力分析示意图。
答案
探究一
弹力的分析和计算
情境探究
下列各图中接触面都是光滑的,P、Q两球之间是否存在弹力?
要点提示 甲图中若两球间无弹力则小球将向凹面的底部运动,P、Q间有
关键能力
1.摩擦力有无的判断方法
(1)条件法:根据摩擦力产生的条件判断。
(2)假设法:假设接触面光滑,若物体原先的运动状态改变,说明存在摩擦力,
否则不存在摩擦力。
(3)状态法:由物体所处的状态分析,若物体静止或做匀速直线运动,根据二