首页 理论教育平面任意力系的计算方法

平面任意力系的计算方法

【摘要】:平面任意力系是工程实际中最常见的一种力系,工程计算中的许多实际问题都可以简化为平面任意力系问题来处理。忽略摩擦和自重,当OA 在水平位置、冲压力为F 时系统处于平衡状态。由于曲轮I 承受平面任意力系作用,利用已学过的平面汇交力系平衡和力偶系平衡方程,无法求解力偶矩M 的大小。

平面任意力系是工程实际中最常见的一种力系,工程计算中的许多实际问题都可以简化为平面任意力系问题来处理。

案例导入:如图3-27 所示为曲轴冲床简图,由曲轮I、连杆AB 和冲头B 组成。A、B 处为铰链连接。OA=R,AB=l。忽略摩擦和自重,当OA 在水平位置、冲压力为F 时系统处于平衡状态。(1)分析并画出曲轮、连杆及冲头的受力图。(2)利用所学的知识求出冲头给导轨的侧压力。(3)求出作用在曲轮I 上的力偶矩M 的大小。利用之前所学知识容易解决前两个问题,但为了解决第三个问题,我们还需要学习平面任意力系的简化、平衡等问题。

图3-27 曲轴冲床简图及构件受力分析图

经过分析可知:(1)冲头B 承受平面汇交力系作用[图3-27(b)],连杆AB 为二力杆[图3-27(c)],曲轮承受平面任意力系作用[图3-27(d)]。

(2)由于冲头承受平面汇交力系作用,在已知冲压力F 的情况下,只要利用平面汇交力系的平衡方程式就可求出冲头给导轨的测压力FN 和连杆AB 受到的力FB′。

(3)由于曲轮I 承受平面任意力系作用,利用已学过的平面汇交力系平衡和力偶系平衡方程,无法求解力偶矩M 的大小。