最全受力分析图组
初中物理最全受力分析图组
受力分析一、下面各图的接触面均光滑，对小球受力分析：二、下面各图的接触面均粗糙，对物体受力分析：图1图2图3图5 图6 图7图9图11图10 图12图8图4图19物体静止在斜面上图20 图21图13v图15v图16图14物体处于静止物体刚放在传送带上图17物体随传送带一起做匀速直线运动图18图22物体处于静止（请画出物体受力可能存在的所有情况）图23三、分别对A 、B 两物体受力分析：（对物体A 进行受力分析）F图24 物体处于静止 F 图25 v 图26 物体刚放在传送带上 图27物体随传送带一起做匀速直线运动 图28杆处于静止状态，其中杆与半球面之间光滑 图29 杆处于静止状态，其中 杆与竖直墙壁之间光滑 图30 杆处于静止状态 图31 OA B C图32匀速上攀 图33 v v 图34匀速下滑 A B F图36A 、B 两物体一起做匀速直线运动A 、B 两物体均静止 A B 图37 F 图42 B v AA 、B 两物体一起匀速下滑A 、B 、C 两物体均静止 B C图38A A 随电梯匀速上升v(4)(6)(7)(5) (9)(8)(13)(14)(15)滑轮重力不计(10) (11)(12) (1) (2)(3)水平地面粗糙水平地面粗糙碗光滑 以下各球均为光滑刚性小球(16) (17) (18)(19) (20) (21)(30) .用200牛顿的力向右拉一个物体在水平面上运动，物体受到的摩擦力为80牛顿，画出物体在水平方向上的合力。
三球静止(25) (26) (27)小球A静止弹簧处于压缩状态(22) (23) (24)29.用50牛沿与水平方向成30°的力斜向上拉小车，画出拉力的示意图．(28)(30)(29)(31) (32) (33)(34)(35)(36)(37) (38) (39)(40) (41) (42)A、B匀速运动A、B匀速运动（37）（38）（39）（40）A、B、C三者都静止，分别画出ABC三者的受力图分别画出各物块的受力分析图49.用50牛沿与水平方向成30°的力斜向上拉小车，画出拉力的示意图．(50题图)50.图中的木块在水平面上沿图所示方向作匀速运动，请画出它所受重力和摩擦力的示意图猫虽往上爬(43)(44) (45)(46) (47) (48)猫虽沿杆往上爬，但不能上升，保持在原来的高度。
管道受力分析(无背景)
管道受力分析管道受力分析目录：一、管道发展历史1、发展2、著名管道系统二、提出问题三、管道受力研究1、管道2、弯头3、三通四、小组分工五、总结六、参考文献管道受力分析关键字：管道受力一、管道发展历史管道是用管子、管子联接件和阀门等联接成的用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置。
管道的用途很广泛，主要用在给水、排水、供热、供煤气、长距离输送石油和天然气、农业灌溉、水力工程和各种工业装置中。
管道作为物料输送的一种特殊设备在现代化工业生产和人民生活中起着很重要的作用，它就像人体中的血管一样，没有它，人的生命就不复存在。
1、“油气集输和储运”技术随着油气的开发应运而生。
早在我国汉代，蜀中人民就采用当地盛产的竹子为原料，去节打通，外用麻布缠绕涂以桐油，连接成“笕”，就是我们现在铺设的输气管线。
最早的一条原油输送管道，是美国于1865年10月在宾夕法尼亚州修建的一条管径50毫米长9756米从油田输送原油到火车站的管道，从此开始了管道输油工业。
但油气管道运输是从1928年电弧焊技术问世，以及无缝钢管的应用而得到发展和初具规模的。
管道输送技术的第一次飞跃是在第二次世界大战期间。
第二次世界大战以后，管道运输有了较大的发展。
2、目前世界上比较著名的大型输油管道系统有：（1）前苏联的“友谊”输油管道。
它是世界上距离最长、管径最大的原油管道，其北、南线长度分别为4412千米和5500千米，管径为426~1220毫米，年输原油量超过1亿吨，管道工作压力4.9~6.28兆帕。
（2）美国阿拉斯加原油管道。
其全长1287千米，管径1220毫米，工作压力8.23兆帕，设计输油能力1 亿吨／年。
（3）沙特阿拉伯的东-西原油管道。
其管径1220毫米，全长1202千米，工作压力5.88兆帕，输油能力1.37亿立方米／年。
（4）美国科洛尼尔成品油管道系统。
该管道系统干线管径为750~1020毫米，总长4613千米，干线与支线总长8413千米，有10个供油点和281个出油点，主要输送汽油、柴油、燃料油等100多个品级和牌号的油品。
结构力学(I)-02-1 结构静力分析篇4(桁架)@@9
4m
15kN 4m
15kN 4m
15kN
F
FNGF
15kN
ME = 0 MF = 0
FNGF = -20 kN FNGE = 25 kN
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第二章 静定结构受力分析
有些杆件利用其特殊位置可方便计算
L形结点 结点平面汇交力系中，
除某一杆件外，其它所
结点 单杆
有待求内力的杆件均共 线时，则此杆件称为该 结点的结点单杆。
FN1
FN2 FN
Fy=0 f(FN2 , FN )=0 Fx=0 g(FN2 , FN )=0
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FAy
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第二章 静定结构受力分析
FP
FP
E b
3
FP
1 2 4
FP D
FP
FP
FP
C
弦杆 斜杆
F F
M
y
x
C
0
0
0
f ( FN 2 , FN ) 0
FN1
FN 2
y
FN 2 FN 0
竖杆
利用对称性取结点D 先求斜杆b，再利用结点E
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F F
0 0
FN 4
FN 3
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y
第二章 静定结构受力分析
练习求FN1、 FN2 、 FN3
FP
1
FP
2h
对称轴?
3
2
4a
为了使计算简捷应注意： 1）选择一个合适的出发点； 2）选择一个合适的隔离体； 3）选择一个合适的平衡方程。
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车轴受力分析
基于日本标准的强度分析采用日本JIS．E．4501铁道车辆车轴强度设计方法和JIS．E．4502铁道车辆车轴品质要求，对CRH2动车组非动力车轴进行疲劳强度计算和分析。
日本的车轴疲劳强度计算中考虑了车体振动引起的垂向和横向加速度对弯曲应力的影响，不过动载荷系数的取法与欧洲有所不同，在欧洲标准中，一般垂向动态载荷系数α=O．25，横向动态载荷系数卢β=0．175，日本标准中的动态载荷系数日本JIS车轴的受力简图然后通过相关资料找到ZMA120型车非动力车轴参数如下表: dmm rmm j mm g mm a mm h mm x mmy mm l mm 2028402100149317014006372135其中轴重为14t，经换算得到W=137.2kn V Km/h Av Al W kn P kn Q0knR0kn 80 0.42 0.20 137.2 27.44 18.29 41.17 100 0.52 0.24 137.2 32.93 21.93 49.41 1200.620.28137.238.4225.6157.64轮座处得许用应力awb 取147Mpa ，该车轮处得弯矩、应力计算结果和安全系数列于下表一 车轴的强度分析(一)基于日本标准的强度校核采用日本JIS ．E ．4501铁道车辆车轴强度设计方法和JIS ．E ．4502铁道车辆车轴品质要求，对A 型080城轨车辆非动力车轴进行疲劳强度计算和分析。
日本的车轴疲劳强度计算中考虑了车体振动引起的垂向和横向加速度对弯曲应力的影响，不过动载荷系数的取法与欧洲有所不同，在欧洲标准中，一般垂向 动态载荷系数为O ．25，横向动态载荷系数为0．175，它们与车辆的运行速度无关；而日本标准中，动态载荷系数取决于运行线路和速度，具体的取值见下表。
日本标准中的动态载荷系数线路状态等级速度V km/hαvαl改进的高速线 SA200—3500．0027v0．030+0．00060 v高速线A A 150-280 0．0027v 0．030+0．00085 v 改进的既有线A A60—160 0．0027v 0．040+0．0012 v<60 0.16 O ．11 既有线BB 60～1300．0052v0．060+0．0018 v<60 0.31 0．17符号说明符号说明单位a mm d 轮座径mmg 车轮踏面间距离mmh mm j mm l mm r 车轮踏面半径mm Z 轴轮座处抗弯截面模数mm*mm P 横向力N Q. 颈上的垂向力，N R. P引起的踏面上的垂向力N W 车辆轴重N M1 轮座处P引起的弯曲力矩mN*m M2 轮座处垂向动态载荷引起的弯曲力矩mN*m M3 轮座处横向力引起的弯曲力矩mN*m σb 轮座处的弯曲应力N/mm σwb N/mm σLσv 垂向动态载荷系数m 安全系数n 疲劳安全率G 车轴重心V 使用最高速度车轴受力简图车轴相关参数列表。
受力分析与受力图
受力分析与受力图
受力分析：分析物体或物体系受到的主动力和约束反力。
受力图是表示物体受力情况的简图，将研究的构件（研究对象）从与它发生联系的周围物体中分离出来，把作用于其上的全部外力都表示出来。
根据计算的要求，全面表示某一物体（或物体系统）受力情况的力学简图，称为该物体（或系统）的受力图。
一个正确的，完整的受力图上，应该明确表示出各力的方向和作用位置（至于力的大小，一般不要求在受力图中按比例表示）。
画好受力图是对物体（或系统）进行受力分析和计算的最基本的步骤。
史上最全受力分析图组(含答案)
受力分析一、下面各图的接触面均光滑，对小球受力分析：二、下面各图的接触面均粗糙，对物体受力分析：图1图2图3图5 图6 图7图9图11图10 图12图8图4图19物体静止在斜面上图20 图21图13v图15v图16图14物体处于静止物体刚放在传送带上图17物体随传送带一起做匀速直线运动图18图22物体处于静止（请画出物体受力可能存在的所有情况）图23三、分别对A 、B 两物体受力分析：图28杆处于静止状态，其中杆与半球面之间光滑 图29 杆处于静止状态，其中 杆与竖直墙壁之间光滑 图30 杆处于静止状态 图31 OA B C图32匀速上攀 图33 v v 图34匀速下滑 A B F图36A 、B 两物体一起做匀速直线运动A 、B 两物体均静止 A B 图37 F 图42 B v A A 、B 两物体一起匀速下滑 A 、B 、C 两物体均静止 B C图38A 随电梯匀速上升 v (7)(9)(8)(16)(17)(18)(19)(20)(21)(28)(29)(30)三球静止 (25)(26)(27)小球A 静止弹簧处于压缩状态(22)(23)(24)OPQBAO 表面粗糙，OB 表面光滑 分别画出两环的受力分析图(31)(32)(33)(34) (35)(36)(37) (38) (39)(40)(41) (42)(43)(44) (45)A 、B 匀速运动A 、B 匀速运动（37）（38）（39）（40）A 、B 、C 三者都静止，分别画出ABC 三者的受力图分别画出各物块的受力分析图此环为轻环，重力忽略A 沿墙壁向上匀速滑动。
轴受力分析80页PPT
2. 尽量避免在轴上开横孔、切口或凹槽;
3. 重要结构可增加卸载槽B、过渡肩环、凹切圆角、 增大圆角半径。也可以减小过盈配合处的局部应力。
30˚
d/4 d
B位置 d/4
过渡肩环
r 凹切圆角
第三节、轴的工作能力分析
一、对于只传递扭转的圆截面轴，强度条件为：
T
T WT
9.55 106 P 0.2d 3n
设计公式： d3 Md
0.1[1]
mm
材料 碳素钢
合金钢 铸钢
轴的许用弯曲应力
σb
[σ+1]
[σ0]
[σ-1]
400
对称13循0 环状态下7的0
40
500
许17用0 弯曲应力75
45
600
200
95
55
700
230
110
65
800
270
130
75
900
300
140
80
1000
330
150
90
400
F1v M’av Mav
F2v
M'aVF1VM L/a2V212 0.1 39/23
205Nm
F1H
Ft MaH F2H
M aVF2VL M /a 2V 42 8 0.1 79 /23 F1F 414Nm
F F2F
5) 绘制水平面的弯矩图
MaHF1HM L/a2V 87 0 0.1 09/23 840Nm
(5) 若各轴段具有较高同轴度，在轴两端开设中心孔
五、提高轴的强度和刚度的常用措施
1）改进轴上零件结构，减小轴的载荷
2.合理布置轴上零件，减小轴上的载荷
初中物理最全受力分析图组知识讲解
初物理最全力中受分组图析．受力分析一、下面各图的接触面均光滑，对小球受力分析：图2图图图图图图图F图12图图11 图二、下面各图的接触面均粗糙，对物体受力分析：v v FFvF图1615图图13图14物体处于静图图图物体静止在斜面物体随传送带一物体刚放在传送带vv v F F图图图图物体处于静止（请画出物体vF F图图图图物体随传送带一物体刚放在传送带物体处于静29图30 图28 图杆处于静止状态，其杆处于静止状杆处于静止状态，A B v vO C33 图34 图31 图32图匀速上匀速下、B两物体受力分析：A三、分别对AAFAAFFB B B C图图图两物体一A、BA、B两物体均静、两物体均静止B、AC vA v B图两物体一起匀速AB、随电梯匀速上升．进行受力分析）（对物体A(2) (1)(3)水平地面粗糙碗光滑水平地面粗糙(6)(4)(5)(9(7)(8)(12) (11)(10)以下各球均为光滑刚性小(15) (14) (13)滑轮重力不计(18)(16)(17)(19)(20)(21)(22)(23)(24)A静止小球三球静止(27)(25)(26)表面光滑AO表面粗糙，OBO弹簧处于压缩状态APQ(30)(29)(28)B分别画出各物块的受力分析图(33)(31)(32)B匀速运动A、匀速运动A、B(36) (35)(34)、））（）（）（（37383940ABABC三者都静止，分别画出、C三者的受力图(38) (39)(37)(42) (40) (41)A沿墙壁向上匀速滑动此环为轻环，重力忽略(45) (44) (43)猫虽沿杆往上爬，但不能上A匀速上升升，保持在原来的高度。
足(48)(47) (46)试题A物体都静止，分析A物体的受力情况解：①因为A物体处于静止状态，所以受到的合力为零，所以在竖直方向受到的重力和支持力．在水平方向不受力的作用．②根据题干图可知A物体在水平方向受到力F处于静止状态，所以水平方向肯定还受到向左的摩擦力，因为A处于静止状态．受到合力为零．在竖直方向受到重力和支持力是一对平衡力．③因为A物体处于静止状态，所以受到的合力为零，所以在竖直方向受到的重力和支持力．在水平方向上受到向右的推力F，根据平衡力的条件，一定受到墙壁向左的推力．④分析本题关键是知道A处于静止状态，所以它受到的力一定是平衡力．所以A 物体受到重力，水平面向上的支持力，和倾斜的墙面虽然接触，但是没有挤压，所以没有相互作用力．如图：解：（1）物体A处于静止状态，即平衡状态，所受的力一定是平衡力．在水平方向上受到推力F和墙壁对它的向左的推力，这两个力是一对平衡力；黑板擦在竖直方向上受到重力的作用没有掉下来，是由于墙壁给它施加了一个向上的摩擦力．由于其静止，所以摩擦力与重力是一对平衡力，故摩擦力的大小等于物体所受的重力．（2）物体A处于匀速直线运动状态，即平衡状态，所受的力一定是平衡力．在水平方向上受到推力F和墙壁对它的向左的推力，这两个力是一对平衡力；黑板擦受到竖直方向下受到重力和一个竖直向上的摩擦力．由于物体做匀速直线运动，所以摩擦力与重力是一对平衡力，故摩擦力的大小等于物体所受的重力．（3）如果物体与传送带之间存在摩擦力，那么这个力必在水平方向上，或水平向右，或水平向左．由于物体做匀速运动，如果受到一个向右（或向左）的摩擦力，则必有一个向左（或向右）的力与之平衡．显然题中并不存在这样一个力，故物体与传送带之间不存在摩擦力．故答案为：A静止时受到的摩擦力与重力相等；A匀速下滑时受到的摩擦力与重力相等；A在传送带匀速运动时不受摩擦力．点评：对于二力平衡的条件的考查，一般有两种思路：①告诉处于平衡状态的物体受到的一个力，求其中的另外一个力．②给出两个力，判定这两个力是否平衡．此题属于第一种思路．水平传送带上放有一待传送的货物，当传送带启动后，货物也随传送带一起移动并未发生滑动，作出货物在传送带上受力示意图．考点：力的示意图．专题：应用题；作图题．分析：（1）对物体进行受力分析，物体在传送带上受重力、支持力作用，物体与传送带原来相对静止，当传送带启动后，货物也随传送带一起移动并未发生滑动，但物体相对于传送带有向后移动的趋势，所以，物体还会受到静摩擦力的作用．（2）重力的方向竖直向下；支持力方向垂直于传送带向上，摩擦力方向与物体的相对运动趋势相反，因为物体相对于传送带有向后移动的趋势，所以摩擦力方向与物体运动方向相同．解答：解：画出物体的重心，由重心竖直向下作线段，末端画出箭头，标出重力G，如图：，如图：F由重心向下作传送带的垂线，末端画出箭头，标出支持力，如图：由重心沿物体运动方向作线段，末端画出箭头，标出摩擦力f弹力的产生条件：（1）两物体接触，（2）接触面上发生弹性形变．摩擦力的产生条件：（1）两物体接触，（2）接触面上发生弹性形变，（3）接触面粗糙，（4）有相对运动或相对运动趋势．受力分析的顺序为：一重二弹三摩擦，逐一分析每个物体的受力．解答：解：（1）物体受重）：1fF2F1G力、地面的支持力、绳的拉力、地面的摩擦力，如图（）：2 、绳的拉力F2，如图（、地面的支持力（2）物体受重力GF1，如图：f、竖直墙的支持力F2、地面的摩擦力（3）物体受重力G、地面的支持力F1）：4，如图（F2、地面的摩擦力f、墙角的支持力）物体受重力（4G、地面的支持力F1）：5，如图（的弹力、物体、半球体的支持力、地面的支持力）物体受重力（5GF1F2AF3）：6、F2如图（6（）物体受重力G、支持力F1点评：受力分析要根据力的产生条件，按受力分析的步骤去分析，分析完成后要根据物体运动状态、假设法等对各个力进行验证，已保证各个力的正确性对于物体A，在地面上，受到重力、支持力、拉力、摩擦力；而B物体静止或匀速运动，受到重力、拉力的作用；分析时注意定滑轮不省力，即A对B的拉力等于B对A的拉力．解答：答：题目左图中，物体A受到重力、支持力、拉力、摩擦力的作用，物体B受到拉力和重力作用，如下图所示：题目右图中，物体A受到重力、支持力、B的压力、拉力、摩擦力的作用，因为AB一起匀之间没有力的作用，如下图所示：速运动，AB受到支持力和重力作用，如下图所示：题目右图中，物体B点评：本题难点：物体AB一起匀速运动时，B物体靠惯性运动，AB之间没有力的作用．（1）我们把研究对象在特定的物理环境中所受的所以外力找出来，并画出受力图，就是受力分析，研究对象可以是单个的物体，也可以是多个相关联物体组成的系统．（2）受力分析时的顺序：一般是遵从重力、弹力、摩擦力的顺序，对物体进行受力分析时应注意以下几点：①画受力图时，一般把力的作用点画在物体的重心上；②若某个力的方向难以确定，可以先假设这个力不存在，分析物体发生怎样的运动，然后确定其方向；③不要把研究对象所受的力与它对其它物体的作用力相混淆，注意分析受到的力，而施加的）物体处于静止状态，受到重力、支持力、拉力和摩擦力四个1力是不分析的．解答：解：（．力的作用，物体有向右运动的趋势，因此摩擦力的方向水平向左，如下图：（2）物体处于静止状态，受到重力、支持力、压力和摩擦力四个力的作用，物体有向下运动的趋势，因此摩擦力的方向竖直向上，如下图：（3）物体位于斜面上，处于静止状态，受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用，物体有向下运动的趋势，因此摩擦力的方向沿斜面向上，如下图：（4）物体沿竖直墙壁向上运动，受到重力、支持力、推力和摩擦力四个力的作用，物体向上运动，因此摩擦力的方向竖直向下，如下图：（5）物体沿水平面向右运动，受到重力、支持力、压力和摩擦力四个力的作用，物体沿水平面向右运动，因此摩擦力的方向水平向左，如下图：（6）物体沿着斜面向上运动，受到重力、支持力、推力和摩擦力四个力的作用，物体沿斜面向上运动，因此摩擦力的方向沿斜面向下，如下图：点评：对物体进行受力分析时应该注意以下几个问题：）首先应该确定研究对象，并把研究对象从周围物体中隔离出来；（1（2）研究力要按照一定的步骤，先研究重力，然后再研究与研究对象接触的物体，逐个分析弹力和摩擦力；（3）每分析一个力都要先找施力物体；（4）受力分析只分析研究对象受到的力，不分析研究对象施加的力；（5）分析物体受力时，除了考虑它与周围物体的作用外，还要考虑物体的运动情况：力是改变物体运动状态的原，当物体的运动情况不同时，其受力情况就是不同的；（6）为了使问题简化，常忽略某些次要的力，如物体速度不大时的空气阻力物体在空气中所受的浮力，物体在水中运动时所受的阻力等．一个物体的受力分析，第一步，锁定目标：是看看被分析物体是什么，锁定它，只去考虑周围物体对它的影响。
第课汽车总体受力分析_图文
第八章 汽车拖拉机 总体动力学
第2课 汽车总体受力分析
本章内容安排
第1课 车辆行驶原理 第2课 汽车总体受力分析 第3课 拖拉机及其机组总体受力分析
*
2
第八章 汽车拖拉机 总体动力学
第2课 汽车总体受力分析
本节课的主要内容
一、汽车行驶方程式 二、车轮地面法向反作用力 三、作用在驱动轮上的地面切向反作用力 四、附着率
速度区间的加速时间；常将速度区间(常取5km/h为一间隙)分为若干间隔
，通过确定面积Δ 1、Δ 2、…，来计算（总）加速时间
加速换挡时刻的确定: 为了获得最短加速时间，应在
交点对应车速由Ⅰ挡换Ⅱ挡
若Ⅰ挡和Ⅱ加速度倒数曲线不 相交，则应在I挡加速行驶至发 动机转速达到最高转速时换入 Ⅱ挡。
*
加速度倒数曲线
2．高速行驶时的附着率 汽车在良好道路上高速行驶时，道路的坡度与汽车加速度均很小。 令
高速行驶时后轮驱动汽车的后驱动轮附着率为
忽略坡度阻力和加速阻力
*
28
第八章 汽车拖拉机 总体动力学
第2课 汽车总体受力分析 四、附着率
图中的法向反作用力与附着率是按三种空气升力系数求得的，即后升力系数为0.28、
当车速为300km/h、CLr=0.28时，Cφ2=0.99；
CLr =0.15时，Cφ2=0.74。
这说明在极高车速下，即使是良好路面也不能满足附着性能的要求。
*
29
附着力以高速、高加速度通过大坡度行驶时，动载荷的绝对值也 达到最大值。
*
15
第八章 汽车拖拉机 总体动力学
第2课 汽车总体受力分析
三、作用在驱动轮上的地面切向反作用力
第二章曲柄连杆机构受力分析PPT课件
.
44
3、主轴颈负荷图
在任何时刻作用 在曲轴某一主轴 颈上的负荷决定 于此轴颈两侧曲 柄销上的负荷 Fcpi 以及曲拐旋转质 量的离心力Frc
2020/7/25
.
45
4、主轴承负荷图
• 由于轴颈与轴承上的负荷互为反作用，在任
一时刻，它们都大小相等、方向相反，所以
通过参照系的转换就可从轴颈负荷图得到轴
2019812内燃机设计432019812内燃机设计44?在任何时刻作用在曲轴某一主轴颈上的负荷决定于此轴颈两侧曲柄销上的负荷以及曲拐旋转质量的离心力frcrcicpfrcfrc2019812内燃机设计45在任何时刻作用在曲轴某一主轴颈上的负荷决定于此轴颈两侧曲柄销上的负荷以及曲拐旋转质量的离心力frccpi2019812内燃机设计46?由于轴颈与轴承上的负荷互为反作用在任一时刻它们都大小相等方向相反所以通过参照系的转换就可从轴颈负荷图得到轴承负荷图
承负荷图。
• 对于主轴承，可将对应 角的主轴颈负荷
顺曲轴旋转方向转过1800 可得主轴承
T3T1(4800 ) T4T1(1200 ) T5T1(6000 ) T6T1(3600 )
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各主轴颈所受转矩
• 求某一主轴颈的转 矩，只要把从第一 拐起到该主轴颈前 一拐的各单缸转矩 叠加起来即可。即 遵循各缸转矩向后 传递的原则。
T0,1 0
T1,2 T1()
T2,3T1,2T 1( 24 0)0
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8
2、活塞运动规律简化表达式
• 对于一般内燃机 1/3 式简化成
，可把上列各
x* 1 c o s (/4 )1 ( co 2 )s
第三章静定结构受力分析
内力的概念和表示在平面杆件的任意截面上，将内力一般分为三个分量：轴力F N 、剪力F Q 和弯矩MM A轴力----截面上应力沿杆轴切线方向的合力。
轴力以拉力为正。
剪力----截面上应力沿杆轴法线方向的合力。
剪力以绕微段隔离体顺时针转者为正。
内力的概念和表示弯矩----截面上应力对截面形心的力矩。
在水平杆件中，当弯矩使杆件下部受拉时，弯矩为正。
作图时，轴力图和剪力图要注明正负号，弯矩图规定画在杆件受拉的一侧，不用注明正负号。
内力的计算方法梁的内力的计算方法主要采用截面法。
截面法可用“截开、代替、平衡”六个字来描述：1.截开----在所求内力的截面处截开，任取一部分作为隔离体；隔离体与其周围的约束要全部截断。
2.代替----用截面内力代替该截面的应力之和；用相应的约束力代替截断约束。
3.平衡----利用隔离体的平衡条件，确定该截面的内力。
内力的计算方法利用截面法可得出以下结论：1.轴力等于截面一边的所有外力沿杆轴切线方向的投影代数和；2.剪力等于截面一边所有外力沿杆轴法线方向的投影代数和；3.弯矩等于截面一边所有外力对截面形心力矩的代数和。
以上结论是解决静定结构内力的关键和规律，应熟练掌握和应用。
分段叠加法画弯矩图1.叠加原理：几个力对杆件的作用效果，等于每一个力单独作用效果的总和。
= +=+2.分段叠加原理：上述叠加法同样可用于绘制结构中任意直杆段的弯矩图。
例例：下图为一简支梁，AB段的弯矩可以用叠加法进行计算。
（1）（2）（3）（4）静定多跨连续梁的实例现实生活中，一些梁是由几根短梁用榫接相连而成，在力学中可以将榫接简化成铰约束,这样由几个单跨梁组成几何不变体系，称作为静定多跨连续梁。
下图为简化的静定多跨连续梁。
静定多跨梁的受力特点结构特点：图中AB依靠自身就能保持其几何不变性的部分称为基本部分，如图中AB；而必须依靠基本部分才能维持其几何不变性的部分称为附属部分，如图中CD。
受力特点：作用在基本部分的力不影响附属部分，作用在附属部分的力反过来影响基本部分。
专题：物体的受力分析
例1、放在水平桌面上静止的西瓜。
受力物 力
施力物
重 力 地球
西瓜 支持力
桌子
重 力 地球
桌子 压 力 西瓜
支持力 地面
例2、水平地面上向右做匀速直线运动的汽车。
受力物 力
施力物
例3、被电线悬吊静止的电灯。
受力物 力
施力物
例4、用力F把一木块压在墙面上静止。
受力物 力
施力物
例5、静止在斜面上的木块。
【练习 】关于力的概念，下列说法正确的是（ ） ①两个物体只要相互接触，就一定有力的作用；
②两个不相互接触的物体之间，就一定没有力的作 用；
③有力的作用就一定有施力物体，但可以没有受力 物体; ④力不能脱力物体而独立存在． A.①②③ B.①③ C.②④ D.④
四、受力分析基本方法
1、整体法：以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解 的方法。在许多问题中用整体法比较方便，但整体法不能求解系 统的内力。
例：如图中，a、b两个小球相互间一定有弹力作用的 是（图中各接触面光滑，其中C、D两图中a、b两球均 用轻绳悬挂）（ ）
ABC
D
E
F
3、从力的性质（条件）判断，寻找产生原因；（重力、弹力、摩擦力）
③摩擦力
产生条件：接触、接触面不光滑、有正压力、发生相对运动和相对运动的 趋势（接触力，有摩擦力必有弹力） 作用点及方向：沿接触面，与相对运动或相对运动趋势的方向相反 大小： （1小）与滑接动触摩面擦对力物f=体μ的FN支，持动力摩等擦大因。数μ，FN指物体对接触面的正压力，其大 （2）静摩擦力f可由二力平衡条件求出，最大静摩擦力fm略大于滑动摩擦力， 在近似计算时，fm近似等于滑动摩擦力。 （摩擦力既可以充当阻力，也可以充当动力） 初中阶段弹力的大小通过平衡力求出。
1-2 受力分析受力图
第十节 结构的分类
一、结构——建筑物中支承荷载而起骨架作用的 部分。 如：屋架、梁、柱等。 二、 结构分类 （按几何尺寸分）
杆件结构——由若干杆件组合而成的结构。 长度尺寸远大于横向尺寸。 板壳结构——由薄板、薄壳组成的结构。 厚度远小于其它两向尺寸。
实体结构——长、宽、厚三向尺寸相近的结构。
二、结构的分类（按构件的几何特征）：
⑸组合结构：由桁架与梁或桁架与刚架组合而成的结构。
小结
一、明确几个概念 约束、约束反力、四种约束类型及反力确 定、受力图、物体系统。 二、能熟练地绘制物体或物系的受力图。 三、作业： 习题： P18 2（c）(d)、5（a）（c）
预习：第三章
第一节——第二节
1、根据题意确定研究对象：将研究对象从结 构中分离出来，单独画出其简单轮廓图形。 2、先画主动力：一般是重力、已知外力。
3、再画约束反力：约束反力应严格按照约束 类型来画。注意先确定二力构件。 4、检查：不要多画、少画、错画力。
注意:
（1）研究对象可以是单个物体，也可 以是由两个或两个以上的物体联系在一 起的物体系统。
二、几种常见的约束 1、柔体约束（柔索）
组成：由柔性绳索、胶带或链条 等柔性物体构成。
[例] 吊灯
约束特点：只能受拉，不能受压。
T
约束反力方向：作用在接触点， 方向沿着柔体的中心线 背离物体。表现为拉力。 通常用T表示。
G
2、光滑接触面约束
组 成：由光滑接触面构成的约束。
约束特点：不论接触面是平面或曲面，都不能限制物体沿接触
(3) 可动铰支座
约束特点：限制物体沿支承面法线方向移动。 约束反力：大小、方向均未定，作用垂直于支承面 且通过铰心。
史上最全受力分析图组(含答案)
F面各图的接触面均光滑，对小球受力分析:F面各图的接触面均粗糙，对物体受力分析:（）H（）图17物体刚放在传送带上图18物体随传送带一起做匀速直线运动物体处于静止（请画出物体受力可能存在的所有情况）受力分析图13图14物体处于静止图15图16图20图3图7图8杆处于静止状态，其中杆与半球面之间光滑三、分别对A、图29杆处于静止状态，其中杆与竖直墙壁之间光滑B两物体受力分析:图36A、B两物体一起做匀速直线运动图33匀速上攀A、B两物体均静止图34匀速下滑A、B、C两物体均静止(19(23)(24)(22)(25)B(29) (30)(28)分别画出各物块的受力分析图(31)9 >A、B匀速运动■7yz■-B匀速(37)C三者都静止(38)坯力分析、下豪許牌的椎■帼的覚.Hh舛小堺響Fj炉UhIIo二、下■各图的接i*血旬削■・对弓力分靳“in \1Wf+Vb J 静il1*1'，-JU11阳17If i圏&■ 图19物休静11 n斜M IdJ图却—L物体関传送带-却■匀jUtk运动物体刚叙在博擡帝上F»± («attl«Hk3IH 处卜静lUsfc.其中 杆与丰環面之间光灣H 处JA ：AA Bz v杆处于静血状恚i,其中 轩与径直1«上简光卅Gwi匀遽卜曲醴电梯匀速上升amA .乩亡两物俸均辭止「11A.月两物体一起匀速下滑‘图歼』、占两物体购静止4凰33匀連匕華圈坯.4，甘简物体■-起r^s* G&L<CL?J H ^- 帀1wx(8)皿衰面OB衷面光滑分别il出两环的受力分析图b I"Ilie(21)(27) VGf(30)押簧处于压缩扶态84V ((»> (60 (8€) (U)册坤0“希明请（ft#州呼瞄昭aVI-'~\為0 (I口。
高中物理必修一第三章-力 物体的平衡4：受力分析
专题四．受力分析◎知识梳理受力分析就是把研究对象在给定物理环境中所受到的力全部找出来，并画出相应受力图。
1．受力分析的依据(1)依据各种力的产生条件和性质特点，每种力的产生条件提供了其存在的可能性，由于力的产生原因不同，形成不同性质的力，这些力又可归结为场力和接触力，接触力(弹力和摩擦力)的确定是难点，两物体直接接触是产生弹力、摩擦力的必要条件，弹力产生原因是物体发生形变，而摩擦力的产生，除物体间相互挤压外，还要发生相对运动或相对运动趋势。
(2)依据作用力和反作用力同时存在，受力物体和施力物体同时存在。
一方面物体所受的每个力都有施力物体和它的反作用力，找不到施力物体的力和没有反作用力的力是不存在的；另一方面，依据作用力和反作用力的关系，可灵活变换研究对象，由作用力判断出反作用力。
(3)依据物体所处的运动状态：有些力存在与否或者力的方向较难确定，要根据物体的运动状态，利用物体的平衡条件或牛顿运动定律判断。
2．受力分析的程序(1)根据题意选取研究的对象．选取研究对霖豹原慰是要使对留题懿研穷尽量藩侵j研究对象可以是单个物体或物体的某一部分，也可以是由几个物体组成的系统．(2)把研究对象从周围的物体中隔离出来，为防止漏掉某个力，要养成按一般步骤分析的好习惯．一般应先分析重力；然后环绕物体一周，找出跟研究对象接触的物体，并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力；最后再分析其他场力(电场力、磁场力)等．(3)每分析一个力，都要想一想它的施力物体是谁，这样可以避免分析出某些不存在的力．如竖直上抛的物体并不受向上的推力，而刹车后靠惯性滑行的汽车也不受向前的“冲力”．(4)画完受力图后要进行定性检验，看一看根据你画的受力图，物体能否处于题目中所给的运动状态．3．受力分析的注意事项(1)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．(2)只分析根据性质命名的力．(3)每分析一个力，都应找出施力物体．(4)合力和分力不能同时作为物体所受的力．4．受力分析的常用方法：隔离法和整体法（1）．隔离法为了弄清系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况，一般可采用隔离法．运用隔离法解题的基本步骤是：○1明确研究对象或过程、状态；○2将某个研究对象、某段运动过程或某个状态从全过程中隔离出来；○3画出某状态下的受力图或运动过程示意图；○4选用适当的物理规律列方程求解．（2）．整体法当只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时，一般可采用整体法．运用整体法解题的基本步骤是：○1明确研究的系统和运动的全过程；○2画出系统整体的受力图和运动全过程的示意图；○3选用适当的物理规律列方程求解．隔离法和整体法常常交叉运用，从而优化解题思路和方法，使解题简捷明快．◎例题评析【例9】如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁。
第2章 静定结构受力分析 结构力学
2-1 桁架受力分析
例题2-4 试求图2-7（a）所示桁架各杆件的轴力。 解：应用上述有关零杆的判断结论，依此类推（图2-7（c） 、（d）、（e）、（f））得到图2-7(f)所示体系。取C结 点为隔离体，很容易求出CB杆和CA杆的轴力
2-1 桁架受力分析
2-1-3 截面法
所谓截面法，就是截取桁架的一部分为隔离体，求解杆件
2-2 静定梁受力分析
（3）绘制内力图 在结构力学中，通常先求出指定截面
取D点为隔离体，如图2-10（c）所示。求1杆轴力
2-1 桁架受力分析
2）用Ⅱ-Ⅱ截面从第三节间将桁架截开，取左边部分隔离 体如图 2-10 （ d ）所示。注意，结点 E 同样为“ K ”结点， 即FN3=-FN4，二者对F点的力矩等值反向。求2杆轴力
求5杆轴力 求3杆和4杆轴力
考虑 得
2-1 桁架受力分析
2-1 桁架受力分析
解法二 （1）求支座反力，同解法一。
（2）截取各结点做为隔离体，求解杆件内力。
结点A：隔离体如图2-3（j）所示，求AF杆的竖向分力.
2-1 桁架受力分析
然后，由比例关系求其水平分力和合力
求AC杆的轴力
结点C：隔离体如图2-3（k）所示，求CD杆和FC杆的轴力
2-1 桁架受力分析
2-1-5 各类平面梁式桁架的比较
通过对桁架的内力分析可知，弦杆的外形对桁架的内力分
布影响很大。下面就常用的四种梁式桁架（平行弦桁架、
三角形桁架、抛物线形桁架、折线形桁架）的内力分布情 况加以说明。
FP/2
FP
FP
FP
FP
FP
FP/2
(a)简支梁 -4.0 -2.5 -3.0 -4.5 d 3.54 -2.5 2.12 -1.5 0.71 -1.0 2.5 4.0 (b)平行弦桁架
轴受力分析
A
160~135
135~118
118~107
107~92
注: 当作用在轴上的弯矩比传递的转矩小或只传递转矩时,A取较小值; 否则取较大值
对于既传递扭转又传递弯矩的轴，可按上式初步估算轴的直径。
二、 按弯扭合成强度计算
1、轴上力 的简化 一般配合
2、轴上支点的位置
过盈配合
轴的结构设计初步完成后，通常要对转轴进行弯扭合成强
6 T 9.55 10 P T WT 0.2d 3 n
[ T ]
MPa
设计公式为： d
3
9.55 106 3 P P 3 A 0.2[ T ] n n
mm
计算结果为：最小直径！ 表14-2 常用材料的[τ]值和C值 轴的材料 A3,20 35 45 40Cr, 35SiMn 轴上有键槽时，考虑到键会削弱轴的强度，应将直径计算 [τ](N/mm ) 12~20 20~30 7％ 30~40 40~52 值加大。单键加大 3％，双键加大
倒角
①
②
③
④
⑤⑥ ⑦
图10-6 越程槽和退刀槽
（2） 轴上所有键槽应沿轴的同一母线布置。 减少加工装夹
（3） 为了便于轴上零件的装配和去除毛 刺， 轴及轴肩端部一般均应制出45° 的倒角。过盈配合轴段的装入端常加 工出半锥角为30°的导向锥面(如图107)。
(4) 为便于加工，应使轴上直径相近处的圆角、倒角、键 槽、 退刀槽和越程槽等尺寸一致。
键连接
花键连接
销钉连接
三、各轴段直径和长度的确定 1、各轴段直径确定 各轴段所需的直径与轴上的载荷大小有关。初步求出 的直径作为承受扭矩的轴段的最小直径 dmin ，然后再
工程力学(静力学与材料力学)第一章：受力分析详解ppt课件
公理4 作用与反作用定理
作用力与反 作用力总是同 时存在，且大 小相等、方向 相反、沿同一 直线，分别作 用在两个相互 作用的物体上。
注意：本公理与公理 2 (二力 平衡条件）是有区别的。
构件
杆件
板件
块体
引言 力及其作用效应
力：物体间的相互机械运动。机械运动：物体在空间 的位置随时间的变化。力按作用方式划分：
体积力 (Ｎ/m3) 外 力 表面力 集中力 (Ｎ ) 分布力 线分布力 (Ｎ/m)
面分布力 (Ｎ/m2)
引言 力及其作用效应
力的外效应（运动）：使物体的运动状态改变 力的内效应（变形）：使物体的形状发生变化
A
B
C
FA B
FB
出刚架 AC 、刚架 CB 及整体的受力图。
P Q
例1-5 图示为不计自重的三铰刚架。试分别画
C A B
作用在铰C 上的集中载荷 P ，可以认为作用在 C 销上。 下面就研究对象的三种不同选取方法分别进行讨论。
（1）销 C 与刚架 AC 一起作为研究对象
P Q A YA C F C’ C FC
F1 y
F2 y F 1x F F2 x 1y F1 x F2x F F1x F F1 y 2 y
1 解除柱铰的约束时，视各被连接物均只与销钉 联系，而各被连接物之间相互无联系。
2 销钉不可略去，解除约束时销钉可单独取为分离 体，也可与某一物体连在一起，其余被连接物视为 从销钉上摘下。 3 若铰链处作用了主动力 F ，则主动力视为作用于 销钉上。
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受力分析一、下面各图的接触面均光滑，对小球受力分析：
二、下面各图的接触面均粗糙，对物体受力分析：
图
1
图2
图
3
图
5 图
6 图
7
图9
图
11
图10 图
12
图
8
图
4
图19
物体静止在斜面上图20 图21
图13
v
图15
v
图16
图14
物体处于静止
物体刚放在传送带上
图17
物体随传送带一起
做匀速直线运动
图18
图22
物体处于静止（请画出物体
受力可能存在的所有情况）
图23
三、分别对A 、B 两物体受力分析：
图28
杆处于静止状态，其中杆与半球面之间光滑 图31 O
A B C
图32
匀速上攀 图33 v v 图34
匀速下滑 A B F
图36
A 、
B 两物体一起做匀速直线运动
A 、
B 两物体均静止 A B 图37 F 图42 B v A A 、B 两物体一起匀速下滑 A 、B 、
C 两物体均静止 B C
图38
A 随电梯匀速上升 v (7)
(9)
(8)
(16) (17) (18)
(19)
(20) (21)
(28) (29) (30)
三球静止
(25) (26) (27)
小球A静止
弹簧处于压缩状态
(22) (23) (24)
O
P
Q
B
AO表面粗糙，OB表面光滑
分别画出两环的受力分析图
(31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42)
(43)
(44)
(45)
A、B匀速运动A、B匀速运动
（37）（38）（39）（40）A、B、C三者都静止，分别画出ABC三者的受力图
分别画出各物块的受力分析图
此环为轻环，重力忽略A沿墙壁向上匀速滑动。