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1、一 约束与约束力 约束：对非自由体的位移起限制作用的物体.约束力：约束对非自由体的作用力约束力大小待定方向与该约束所能阻碍的位移方向相反作用点接触处第二讲 约束力与受力分析工程常见的约束1、具有光滑接触面（线、点）的约束（光滑接触约束）光滑支承接触对非自由体的约束力，作用在接触处； 方向沿接触处的公法线并指向受力物体，故称为法向 约束力，用 表示2 、由柔软的绳索、胶带或链条等构成的约束柔索只能受拉力，又称张力.用 表示柔索对物体的约束力沿着柔索背向被约束物体 胶带对轮的约束力沿轮缘的切线方向，为拉力3 、光滑铰链约束（径向轴承、圆柱铰链、固定铰链支座 等）（1） 径向轴承（向心轴承）约束特点
2、： 轴在轴承孔内，轴为非自由体、轴承孔为约束 约束力： 当不计摩擦时，轴与孔在接触为光滑接触约束 法向约束力约束力作用在接触处，沿径向指向轴心当外界载荷不同时，接触点会变，则约束力的大小与方向均 有改变可用二个通过轴心的正交分力 表示（2）光滑圆柱铰链约束特点：由两个各穿孔的构件及圆柱销钉组成，如剪刀 约束力：光滑圆柱铰链：亦为孔与轴的配合问题，与轴承一样，可用 两个正交分力表示其中有作用反作用关系 一般不必分析销钉受力，当要分析时，必须把销钉单独 取出（3） 固定铰链支座约束特点： 由上面构件1或2 之一与地面或机架固定而成约束力：与圆柱铰链相同以上三种约束（经向轴承、光滑圆柱铰链、固定铰链
3、支 座）其约束特性相同，均为轴与孔的配合问题，都可称 作光滑圆柱铰链4、其它类型约束（1）滚动支座约束特点： 在上述固定铰支座与光滑固定平面之间装有光滑辊轴而成 约束力：构件受到光滑面的约束力(2) 球铰链约束特点：通过球与球壳将构件连接，构件可以绕球心任意 转动，但构件与球心不能有任何移动约束力：当忽略摩擦时，球与球座亦是光滑约束问题约束力通过接触点,并指向球心,是一个不能预先确定的空间 力.可用三个正交分力表示（3）止推轴承约束特点：止推轴承比径向轴承多一个轴向的 位移限制约束力：比径向轴承多一个轴向的约束反力，亦有三个正 交分力 （2）柔索约束张力球铰链空间三正交分力止推轴承空间三正交分
4、力（4）滚动支座 光滑面（3）光滑铰链（1）光滑面约束法向约束力二 受力分析和受力图图在受力图上应画出所有力，主动力和约束力（被动力）画受力图步骤：3、按约束性质画出所有约束（被动）力1、取所要研究物体为研究对象（隔离体）画出其简图2、画出所有主动力例1解：画出简图画出主动力画出约束力碾子重为 ，拉力为 ， 、 处光滑 接触，画出碾子的受力图例2 解：取屋架画出主动力画出约束力画出简图屋架受均布风力 （N/m）， 屋架重为 ，画出屋架的受 力图例3 解：取 杆，其为二力构件，简称 二力杆，其受力图如图(b)水平均质梁 重为 ，电动机 重为 ，不计杆 的自重， 画出杆 和梁 的受力图 图(a)取
5、 梁，其受力图如图 (c)若这样画，梁 的受力 图又如何改动?杆的受力图能否画 为图（d）所示？例4 不计三铰拱桥的自重与摩擦， 画出左、右拱 的受力图 与系统整体受力图解：右拱 为二力构件，其受力 图如图（b）所示系统整体受力图如图（ d）所示取左拱 ,其受力图如图 （c）所示考虑到左拱 三个力作用下 平衡，也可按三力平衡汇交定 理画出左拱 的受力图，如 图（e）所示此时整体受力图如图（f ）所示讨论：若左、右两拱都考 虑自重，如何画出各受力 图？如图（g） （h）（i）例5不计自重的梯子放在光滑水 平地面上，画出梯子、梯子 左右两部分与整个系统受力 图图(a)解：绳子受力图如图（b）所示梯子左边部分受力图 如图（c）所示梯子右边部分受力图 如图（d）所示整体受力图如图（e）所示提问：左右两部分梯子在A处，绳子对左右两部分梯子均有 力作用，为什么在整体受力图没有画出？作业：哈工大，理论力学（第五版）1-1：e，g，i，k
