连接与弹簧资料

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弹簧的连接技巧

弹簧的连接技巧

弹簧的连接技巧
1. 弹簧螺钉连接法。

这种方法适用于弹簧与固定件之间的连接。

首先,在弹簧两端预钻一个微小的孔,然后将弹簧放置在固定件上,并用螺钉和螺母将弹簧紧固在固定件上。

2. 手动连接法。

这种方法适用于连接两个弹簧的末端。

将弹簧对齐并用手将它们轻轻地插入对方,然后用弹簧钳或手指将它们扭曲,从而实现结合。

3. 钢夹连接法。

这种方法适用于需要连接机械弹簧的场合。

弹簧两端的绕组被放置在钢夹内,然后将钢夹弯曲,直到它们捆绑在一起。

4. 焊接连接法。

这种方法适用于强度要求较高的情况,例如连接弹簧和固定件。

将弹簧和固定件粘合在一起,然后使用电焊将它们永久连接在一起。

弹簧工作原理

弹簧工作原理

弹簧工作原理引言概述:弹簧是一种常见的机械元件,广泛应用于各个领域。

它的工作原理基于弹性变形,通过存储和释放弹性能量来实现各种功能。

本文将详细介绍弹簧的工作原理,包括弹簧的基本结构、材料选择、应力分析、弹性变形和应用领域。

一、弹簧的基本结构1.1 弹簧的形状弹簧的形状可以分为螺旋弹簧、扁平弹簧和线圈弹簧等。

螺旋弹簧是最常见的一种,它由一个或者多个螺旋线圈组成,两端分别固定在支撑物上。

扁平弹簧通常用于需要承受大压力和变形的场合,线圈弹簧则常用于需要承受拉力的场合。

1.2 弹簧的材料弹簧的材料选择非常重要,通常需具备高弹性模量、高强度和良好的耐腐蚀性。

常见的弹簧材料包括碳钢、不锈钢、合金钢和钛合金等。

不同的材料适合于不同的工作环境和应用需求。

1.3 弹簧的连接方式弹簧通常通过两端的连接方式来固定在支撑物上。

常见的连接方式包括固定端环、直接固定和挂钩等。

固定端环适合于螺旋弹簧,直接固定适合于扁平弹簧,而挂钩则适合于线圈弹簧。

二、弹簧的应力分析2.1 弹簧的受力情况弹簧在工作过程中受到外力的作用,产生应力和变形。

主要受力包括拉力、压力和扭力。

拉力是指弹簧被拉伸时所受到的力,压力是指弹簧被压缩时所受到的力,扭力是指弹簧在扭转过程中所受到的力。

2.2 应力的计算方法弹簧的应力可以通过应力=力/截面积来计算。

对于螺旋弹簧,其截面积为圆形或者矩形的横截面积;对于扁平弹簧,其截面积为横截面的宽度乘以厚度;对于线圈弹簧,其截面积为线圈的宽度乘以线径。

2.3 弹簧的应力分布弹簧在受力时,应力分布不均匀。

通常,弹簧的应力最大值浮现在截面上最远离中心的位置,而应力最小值浮现在截面上最挨近中心的位置。

这是由于弹簧的几何形状和受力方式所决定的。

三、弹簧的弹性变形3.1 弹性恢复力弹簧的弹性变形是指弹簧在受力后发生的形状改变。

弹簧具有良好的弹性恢复能力,即在去除外力后,能够恢复到原来的形状和尺寸。

这是由于弹簧材料的弹性模量和弹簧的几何形状所决定的。

(补课专用)专题--连接体问题与弹簧

(补课专用)专题--连接体问题与弹簧

【例1】 在粗糙水平面上有一个三角形木块a ,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个木块b 和c ,如图所示,已知m1>m2,三木块均处于静止,则粗糙地面对于三角形木块( )A .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右B .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左C .有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定D .没有摩擦力的作用【解析】故选D . 【例2】有一个直角支架 AOB ,AO 水平放置,表面粗糙,OB 竖直向下,表面光滑,AO 上套有小环P ,OB 上套有小环 Q ,两环质量均为m ,两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连,并在某一位置平衡,如图。

现将P 环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO 杆对P 环的支持力N 和细绳上的拉力T 的变化情况是( ) 【解析】答案为BA .N 不变,T 变大B .N 不变,T 变小C .N 变大,T 变大D .N 变大,T 变小【例3】如图所示,设A 重10N ,B 重20N ,A 、B 间的动摩擦因数为0.1,B 与地面的摩擦因数为0.2.问:(1)至少对B 向左施多大的力,才能使A 、B 发生相对滑动?(2)若A 、B 间μ1=0.4,B 与地间μ2=0.l ,则F 多大才能产生相对滑动?【解析】(1)F=8N 。

(2)同理F=11N 。

【例4】将长方形均匀木块锯成如图所示的三部分,其中B 、C 两部分完全对称,现将三部分拼在一起放在粗糙水平面上,当用与木块左侧垂直的水平向右力F 作用时,木块恰能向右匀速运动,且A 与B 、A 与C 均无相对滑动,图中的θ角及F 为已知,求A 与B 之间的压力为多少?【解析】即:F 1=Fsinθ/4【例5】如图所示,在两块相同的竖直木板间,有质量均为m 的四块相同的砖,用两个大小均为F 的水平力压木板,使砖静止不动,则左边木板对第一块砖,第二块砖对第三块砖的摩擦力分别为:【解析】故B 正确。

弹 性 连 接

弹 性 连 接

弹性连接
弹簧在完成上述工序后,要进行热处理。冷卷后的弹 簧只作回火处理,以消除卷制时产生的内应力。热卷后的 弹簧须经淬火及中温回火处理。
机械设计基础
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弹性连接
1.3圆柱螺旋弹簧结构和几何尺寸
图13-57 圆柱螺旋弹簧
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弹性连接
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机械设计基础
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弹性连接
弹性连接是指依靠弹性零件实现被连接件间的动连接。 机械设备中的各种类型的弹簧、仪表中形状各异的簧片都 是弹性零件。弹性零件受载后产生变形,卸载后立即恢复 原有形状和尺寸,弹簧因其具有刚度小,弹性大,承载后 会产生弹性变形并且吸收能量等特性,是弹性连接中应用 最广泛的。
弹性连接
图13-48 圆柱弹簧 图13-49 圆锥弹簧
图13-50 蝶形弹簧
图13-51 环形弹簧 图13-52 盘弹簧图13-来自3 板弹簧机械设计基础
Machine Design Foundation
1.2 弹簧的特性与材料
1.弹簧特性线和刚度
弹性连接
拉压弹簧
图13-54 弹簧特性曲线
机械设计基础
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弹性连接
(2)弹簧制造 弹簧的制造包括卷制、端面的精加工、热处理和工艺
试验及压强处理。 弹簧的卷绕方式有冷卷法和热卷法,冷卷法用于经预
先热处理后拉成的直径 的弹簧丝;直径较大的弹簧丝制 造时应采用热卷法。对于重要的压缩弹簧,为使载荷作用 线与弹簧轴线趋于重合,应将端面圈在专用的磨床上磨平 (参见图13-55),对于拉伸弹簧,两端应制有挂钩(参 见图13-56)。

在物理学中弹簧与木块连接的模型

在物理学中弹簧与木块连接的模型

在物理学中弹簧与木块连接的模型
在物理学中,弹簧与木块连接的模型可以用弹簧质点模型来描述。

弹簧质点模型将弹簧和木块视为质点,分别用质量、位置和速度等物理量来描述。

弹簧质点模型中,弹簧的弹性力满足胡克定律,即弹力和弹簧的伸缩形变成正比。

根据胡克定律,弹簧的弹力可以表示为F = -k * Δx,其中F是弹力,k是弹簧的弹性系数,Δx是弹簧的伸缩形变。

木块与弹簧连接,弹簧的一端固定在木块上,另一端固定在一个固定点,如墙壁。

木块受到来自弹簧的弹力以及其他外力(如重力、摩擦力等)的作用。

通过牛顿第二定律,可以描述木块的运动。

即木块所受的合力等于质量乘以加速度,可以表示为ΣF = m * a,其中ΣF表示所有作用在木块上的力的矢量和,m是木块的质量,a是木块的加速度。

综合弹簧和木块的运动,可以得到弹簧与木块连接的运动方程。

根据牛顿第二定律,木块所受的合力等于弹簧的弹力加上其他外力,即ΣF = -k * Δx + F_ext,其中Δx是弹簧的伸缩形变,F_ext是其他外力。

根据弹簧的伸缩形变与木块的位移有关,可以得到弹簧的伸缩形变与木块的位移之间的关系,通常用动态方程表示。

通过求解动态方程,可以得到弹簧与木块连接的运动行为,如振动频率、振幅等。

弹簧与木块连接的模型在物理学中有广泛的应用,如弹簧振子、弹簧测力计等。

它可以帮助我们理解弹簧和物体之间的相互作用,以及弹簧的弹性特性。

第 6 节 弹性连接

第 6 节  弹性连接
圆柱螺旋压缩弹簧受轴向载荷F作用(图aபைடு நூலகம்,由力的 平衡条件可知,在通过弹簧轴线的簧丝截面(视为圆形)上, 作用有剪力FQ和扭矩T,分别引起切应力τQ和τT(图b、c)。
连接
截面内侧点m处的切应力τ′最大(图2-6-8d)。考虑螺 旋升角α和簧丝曲率等因素的影响,实际簧丝横截面上的 切应力分布情况,如图2-6-8e中的粗实线所示,点m处的切 应力 τmax >τ′。
连接
弹簧丝直径 d 的设计公式
d 8KF2C 1.6 KF2C
[ ]
[ ]
(2-6-3)
注意
如果选用碳素弹簧丝等材料,其许用切应力[τ]和旋 绕比C 的荐用值都与直径 d 有关,因此按上式计算时,需 采用工程中常用的“试算法”。
所得d 值应圆整为标准中规定的系列值。
连接
2. 弹簧的刚度计算
轴向变形量λ计算公式:
1. 弹性连接的功用 缓冲吸振 控制运动 储能输能 测量载荷
连接
2. 弹簧的类型 弹簧是最常用的弹性零件,为满足弹性连接的各种要
求,弹簧有表2-6-1所列的基本类型。
连接
表2-6-1 弹簧的基本类型
连接
二、弹簧的材料与制作
1. 弹簧的材料 力学性能要求:高的弹性极限、屈强比和疲劳极限、 足够的韧性和塑性。 工艺性能要求:良好的淬透性、不易脱碳、便于卷绕。
为提高承载能力,可对压缩弹簧进行强压处理。用超 过弹簧材料弹性极限的载荷,将弹簧压缩2~3次或6~48h, 使簧丝表面产生残余应力,从而提高弹簧的静载强度。为 了提高弹簧的疲劳强度,可采用喷丸处理,使弹簧表面产 生有益的残余压应力。经过强压处理和喷丸处理的弹簧, 不得再进行热处理。
连接
三、弹簧的几何尺寸

八年级弹簧知识点

八年级弹簧知识点

八年级弹簧知识点弹簧是机械工程中常用的一种元件,被广泛应用于各种机械结构中。

在日常生活中,我们也常常会经常接触到弹簧。

比如,手机里的震动马达、汽车里的悬挂系统以及各类机械钟表、测量仪表等都需要使用到弹簧。

那么,在八年级我们所学习的知识内容中,弹簧有哪些重要的知识点呢?本文将从以下几个方面来进行介绍。

一、弹簧的种类弹簧的种类很多,其中比较常见的主要有拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和波纹管弹簧等。

不同类型的弹簧可以根据其应用场景进行选择。

比如,拉伸弹簧通常用于挂载重物或连接两点,如伸缩门里的拉伸弹簧;压缩弹簧则主要用于给物体提供支撑力,如家具、汽车座椅等;扭转弹簧则用于扭转运动,如汽车引擎里的拉簧;波纹管弹簧则常用于温度传感器中,其特点是具有良好的柔性和线性。

二、弹簧的材料弹簧的材料有很多种,主要包括高碳钢、不锈钢、铜合金、镍钛合金等。

不同的材料对弹簧的性能有不同的影响。

比如,高碳钢制成的弹簧具有良好的弹性和耐磨性,但容易生锈;不锈钢的弹簧具有良好的耐腐蚀性和稳定性,但价格较高;铜合金弹簧则具有优异的导电性和耐腐蚀性,在电脑中的电源插头上就常用铜合金弹簧。

因此,选择合适的弹簧材料对于弹簧的整体性能至关重要。

三、弹簧的设计弹簧的设计与所用的材料以及应用场景密切相关。

弹簧的设计需要考虑到其所用材料的弹性模量、横截面积和应力等因素,以确保其在使用过程中具有稳定的性能。

此外,在设计弹簧时还需考虑到其所承受的载荷以及工作环境中的温度、湿度等因素,以保证其稳定性和可靠性。

四、弹簧的力学性质弹簧的力学性质是研究弹簧性能的重要指标。

其中,最常见的参数有弹性极限、屈服极限、硬度、弹性常数、疲劳极限等。

通过测试这些参数可以了解弹簧的性能指标,以便于选择合适的弹簧或设计出符合要求的弹簧。

总之,弹簧虽然看起来简单,但其内在的知识点却非常重要。

了解弹簧的种类、材料、设计以及力学性质,对于我们在学习和使用弹簧时都非常有意义。

因此,任何与弹簧有关的项目,我们都应该认真对待,以确保其质量和性能的可靠性。

动量守恒之弹簧物块连接模型 高三物理一轮复习专题

动量守恒之弹簧物块连接模型 高三物理一轮复习专题
图3
(1)当弹簧的弹性势能最大时,物块A的速度为多大?
(2)系统中弹性势能的最大值是多少?
答案(1)3 m/s(2)12 J
解析(1)弹簧压缩至最短时,弹性势能最大,
由动量守恒定律得:(mA+mB)v=(mA+mB+mC)vA
解得vA=3 m/s
(2)B、C碰撞过程系统动量守恒
mBv=(mB+mC)vC
5(2021湖南卷8,5分).如图(a),质量分别为mA、mB的A、B两物体用轻弹簧连接构成一个系统,外力 作用在A上,系统静止在光滑水平面上(B靠墙面),此时弹簧形变量为 。撤去外力并开始计时,A、B两物体运动的 图像如图(b)所示, 表示0到 时间内 的 图线与坐标轴所围面积大小, 、 分别表示 到 时间内A、B的 图线与坐标轴所围面积大小。A在 时刻的速度为 。下列说法正确的是( )
故vC=2 m/s
碰后弹簧压缩到最短时弹性势能最大,
故Ep= mAv2+ (mB+mC)v - (mA+mB+mC)v =12 J
三.举一反三,巩固练习
1.(2021全国乙卷14,6分)如图,光滑水平地面上有一小车,一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连,另一端与滑块相连,滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩,撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系(可视为惯性系)中,从撤去推力开始,小车、弹簧和滑块组成的系统( )
C.小车C先向左运动后向右运动
D.小车C一直向右运动直到静止
答案D
解析A、B两物体和弹簧、小车C组成的系统所受合外力为零,所以系统的动量守恒.在弹簧释放的过程中,因mA∶mB=1∶2,由摩擦力公式Ff=μFN=μmg知,A、B两物体所受的摩擦力大小不等,所以A、B两物体组成的系统合外力不为零,A、B两物体组成的系统动量不守恒,A物体对小车向左的滑动摩擦力小于B对小车向右的滑动摩擦力,在A、B两物体相对小车停止运动之前,小车所受的合外力向右,会向右运动,因滑动摩擦力做负功,则系统的机械能不守恒,最终整个系统将静止,故A、B、C错误,D正确.

弹簧相关知识点总结归纳

弹簧相关知识点总结归纳

弹簧相关知识点总结归纳一、弹簧的基本特性1. 弹性弹簧的基本特性是具有一定的弹性,当受到外力压缩或拉伸时,可以储存能量并在外力作用结束后恢复原状。

这种特性使得弹簧可以在各种机械系统中发挥作用,并且可以根据需要进行弹性形变。

2. 强度弹簧通常需要具有较高的强度,以保证在长期使用过程中不会发生断裂或变形。

因此,制造弹簧的材料通常选用强度高的金属材料,如碳素钢、不锈钢等。

3. 蠕变在长期应力作用下,弹簧会发生塑性变形,即蠕变现象。

这对于要求弹簧长期稳定工作的场合来说是一个需要考虑的因素,通常需要通过合理的工艺和材料选择来减小蠕变效应。

4. 疲劳弹簧在长期使用过程中会受到交变应力的作用,使得弹簧材料容易发生疲劳现象。

因此,对于需要长期稳定工作的弹簧来说,需要通过材料选择、热处理等方式来提高其抗疲劳性能。

二、弹簧的种类1. 压缩弹簧压缩弹簧是一种在轴向方向上受力产生弹性形变的弹簧,通常用于各种机械系统中,如汽车悬挂系统、工业机械等。

2. 拉伸弹簧拉伸弹簧是一种在轴向方向上受拉力产生弹性形变的弹簧,常见于各种门窗、弹簧秤等家用和工业应用中。

3. 扭转弹簧扭转弹簧是一种在轴向方向上受扭转力产生弹性形变的弹簧,通常应用于各种机械系统的传动装置中。

4. 波纹管弹簧波纹管弹簧是一种利用金属波纹管的弹性形变来实现弹簧功能的特殊弹簧类型,常见于汽车减震器、阀门、管道接头等。

5. 线圈弹簧线圈弹簧是一种将金属线材绕成螺旋状的形式,通过压缩或拉伸来实现弹性形变的弹簧,广泛应用于各种机械装置中。

6. 平板弹簧平板弹簧是一种通过金属板材的弯曲来实现弹性形变的弹簧,通常用于各种摩擦副减振、悬架系统中。

7. 锁紧弹簧锁紧弹簧是一种通过摩擦力实现锁紧功能的特殊弹簧类型,常见于各种离合器、制动器等装置中。

8. 复合弹簧复合弹簧是将不同类型的弹簧组合在一起,以实现更复杂的弹性形变特性,广泛应用于需要多种弹性形变特性的装置中。

三、弹簧的工艺制造1. 材料选择弹簧的材料选择直接影响着弹簧的强度、疲劳性能和耐蠕变性能,通常选用碳素钢、不锈钢、合金钢等金属材料进行制造。

斜面弹簧连接体

斜面弹簧连接体

关于斜面体上弹簧和物体连接模型的分析总结弹簧和物体连接体这种模型是高中物理中非常常见的一个模型,很多学生一看到弹簧就害怕,原因是学生对弹簧弹力的分析把握不到位,理解不透,特别是涉及到做功和能的关系时,如果弹力都分析不到位,那么后面就可能一直搞不清楚。

下面我专门从相互作用方面来分析固定斜面上的物体在弹簧弹力作用下的可能情况进行分析,希望能给读者起到抛砖引玉的作用。

如图所示,固定斜面上和质量为m 的物体在一轻质弹簧作用下处于静止状态,弹簧始终处于弹性限度内。

我们来分析物体受到斜面的摩擦力随着弹簧弹力的变化情况。

解析:设物体m 与斜面之间的滑动摩擦因数为μ。

一、若θμtan <时,此时有θμμθcos sin mg F f mg N m ==<,所以弹簧处于伸长状态,那么就会有以下三种情况:)1()2(sin ,sin sin ,sin 0,sin ⎪⎩⎪⎨⎧⋅⋅⋅⋅⋅⋅=+>=+<==弹弹弹弹弹有静摩擦力沿斜面向下,有静摩擦力沿斜面向上,擦力此时物体与斜面间的摩F mg f mg F mg F f mg F f mg F θθθθθ从(1)式中可以看出,静f 随着弹簧弹力弹F 的增大而减小,当弹F 增大使得θsin mg F =弹时,静f 减小到零;弹F 再增大,就有(2)种情况,即静摩擦力静f 沿斜面向下,且随着弹F 的增大,静摩擦力静f 在增大,当静摩擦力静f 增大到滑块m 与斜面间的最大静摩擦时,m 就要沿斜面向上开始滑动。

我们把这种情况下静摩擦力随着弹簧弹力的大致变化情况用图形表示出来有(取沿斜面向上为正)弹二、若θμtan ≥,此时有θμμθcos sin mg F f mg N m ==>,弹簧可能处于伸长状态,也可能处于压缩状态,所以我们分情况来讨论。

1、弹簧处于伸长状态,这种情况与上面讨论的情况一相同,这里不再赘述。

2、弹簧处于压缩状态,此时m 的受力情况如下图所示,由平衡条件有弹F mg f +=θsin ,当弹簧弹力弹F 增大时,静摩擦力静f 也在增大,当静摩擦力增大到物块与斜面间的最大静摩擦力时,物块即将要沿着斜面向下滑动。

弹簧连接

弹簧连接
锥形 涡卷形 中凸形 中凹形
油气弹簧
钢板弹簧在汽车悬架的应用
非独立悬架
钢板弹簧
课堂讨论
1.钢板弹簧的分为哪两类? 多片簧和少片簧
2.钢板弹簧运用在什么汽车上? 货车
3.钢板弹簧的优点和缺点? 优点:结构简单、成本低廉、维修方便、 用于非独立悬架。 缺点:刚度大、舒适性差、纵向尺寸较长、 不利于缩短汽车前悬和后悬、弹簧销容易 破损,只能用于非独立悬架。
学习任务四 弹性连接
马茂林
教学内容:
❖1、弹性连接的作用 ❖2、弹簧的分类 ❖3、弹簧的应用
❖日常生活和学习中见到哪些弹簧 ? 汽车减震弹簧、自行车减震弹簧、 弹簧秤中的弹簧、圆珠笔回弹的弹簧、 沙发内部弹簧、手枪弹簧 雨伞里的弹簧、弹簧拉伸器、
生活中的弹簧
一、定义
受力后产生变形,卸载后通常立刻回原有形状和 尺寸的零件,称为弹性零件。
圆柱弹簧在桑塔纳轿车前悬架的应用
独立悬架
小提示:由于螺旋弹簧只能承 受垂直载荷,且变形时不产 生摩擦力,所以悬架中必须 装有减震器和导向机构。
碟形弹簧
弹簧的类型和应用
涡卷弹簧
缓冲及减振能力较强,制造及维 护方便。主要用于重型机械的缓 冲和减振装置
此种弹簧能储存较大的能量,常用 于钟表及仪表中的动力装置
如:螺旋弹簧
依靠弹性零件实现被连接件在有限相对运动时 仍保持固定联系的动连接,称为弹性连接。
如:汽车减震弹簧
§ 弹性连接的作用
二、弹性连接的作用
◆ 缓冲和吸振
(以改善被连接件的工作平稳性)
◆ 控制构件的运动 (以适应被连接件的工作位置变化)
◆ 储存和输出能量(以提供被连接件运动所需的动力)
◆ 测量载荷和力矩 (以衡量被连接件所受外力的大小)

第9讲 牛顿运动定律之弹簧连接体模型(解析版)

第9讲 牛顿运动定律之弹簧连接体模型(解析版)

第9讲弹簧第二定律—弹簧连接体模型1一、连接体问题1.连接体与隔离体:两个或几个物体相连组成的物体系统为连接体,如果把其中某个物体隔离出来,该物体即为隔离体。

2.连接体的类型:物+物连接体、轻杆连接体、弹簧连接体、轻绳连接体。

3.外力和内力:如果以物体系统为研究对象,物体受到的系统之外的作用力是该系统受到的外力,而系统内各物体间的相互作用力为内力。

应用牛顿第二定律列方程时不用考虑内力,如果把某物体隔离出来作为研究对象,则一些内力将作为外力处理。

4.解答连接体问题的常用方法(1)整体法:当系统中各物体的加速度相同时,我们可以把系统内的所有物体看成一个整体,这个整体的质量等于各物体的质量之和,当整体受到的外力已知时,可用牛顿第二定律求出整体的加速度,这种处理问题的思维方法称为整体法。

(2)隔离法:为了研究方便,当求系统内物体间相互作用的内力时,常把某个物体从系统中“隔离"出来进行受力分析,再依据牛顿第二定律列方程,这种处理连接体问题的思维方法称为隔离法。

温馨提示:处理连接体问题时,一般的思路是先用整体法求加速度,再用隔离法求物体间的作用力。

特别说明:在处理连接体问题时,必须注意区分内力和外力,特别是用整体法处理连接体问题时,切忌把系统内力列入牛顿第二定律方程中。

若用隔离法处理连接体问题,对所隔离的物体,它所受到的力都属外力,也可以采用牛顿第二定律进行计算。

2一、单选题1.(2020·山东省高三其他)如图甲、乙所示,细绳拴一个质量为m的小球,小球分别用固定在墙上的轻质铰链杆和轻质弹簧支撑,平衡时细绳与竖直方向的夹角均为53°,轻杆和轻弹簧均水平。

已知重力加速度为g,sin53°=0.8,cos53°=0.6。

下列结论正确的是()A.甲、乙两种情境中,小球静止时,细绳的拉力大小均为43mgB.甲图所示情境中,细绳烧断瞬间小球的加速度大小为43mg C.乙图所示情境中,细绳烧断瞬间小球的加速度大小为53mg D.甲、乙两种情境中,细绳烧断瞬间小球的加速度大小均为53mg 【答案】C【解析】A.甲、乙两种情境中,小球静止时,轻杆对小球与轻弹簧对小球的作用力都是水平向右,如图所示由平衡条件得细绳的拉力大小都为5cos533mg T mg ==︒ 故A 错误; BCD.甲图所示情境中,细绳烧断瞬间,小球即将做圆周运动,所以小球的加速度大小为1a g =乙图所示情境中,细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变,则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反,则此瞬间小球的加速度大小为253T a g m == 故C 正确,BD 错误。

高一物理弹簧和连接体问题

高一物理弹簧和连接体问题

1、如图所示,B物体的质量是A物体质量的1/2,
在不计摩擦阻力的情况下,A物体自H高处由静止开始
下落.以地面为参考平面,当物体A的动能与其势能相
等时,物体距地面的高度是( )
v
√ mAA.g(H5 H−Bh.)2=5H12(mC.A+4m5HB
D.H3
) v 2+
mAgh
=
1 2
mA v 2
vh
mB
mgh
=
1 2
mv2
物块B上升的最大高度: H=h+S
三式连立解得 H=1.2S
例3、长为L质量分布均匀的绳子,对称地悬挂在
轻小的定滑轮上,如图所示.轻轻地推动一下,让绳
子滑下,那么当绳子离开滑轮的瞬间,绳子的速度

.
解:由机械能守恒定律得:取初 态时绳子最下端为零势能参考面:
(绳子初态的机械能=绳子末态时的机械能)
m1
m2
复习精要
轻弹簧是一种理想化的物理模型,以轻质弹簧为载体, 设置复杂的物理情景,考查力的概念,物体的平衡, 牛顿定律的应用及能的转化与守恒,是高考命题的重 点,此类命题几乎每年高考卷面均有所见,,在高考复 习中应引起足够重视.
(一)弹簧类问题的分类
1、弹簧的瞬时问题 弹簧的两端都有其他物体或力的约束时, 使其发生形
三、机械能守恒定律的常用的表达形式:
1、E1=E2
( E1、E2表示系统的初、末态时的机械能)
2、 Δ EK=−ΔEP (系统动能的增加量等于系统势能的减少量)
3、 Δ EA=−ΔEB (系统由两个物体构成时,A的机械能的增量 等于B的机械能的减少量)
说明:
在运用机械能守恒定律时,必须选取 零势能参考面,而且在同一问题中必须选 取同一零势能参考面。但在某些机械能守 恒的问题中,运用式1 (E1=E2)求解不太方便, 而运用式2 (Δ EK=−ΔEP ) 、 3 (Δ EA=−ΔEB )较为简 单。运用式2、3的一个最大优点是不必选 取零势能参考面,只要弄清楚过程中物体 重力势能的变化即可。

回拉式弹簧连接方式

回拉式弹簧连接方式

ST 回拉式弹簧端子的附件产品微型回拉式弹簧接线端子的系列附件,操作简单,使用方便。

如插拔式桥接件方便、高效,标记条清晰、醒目。

端子中央使用快速标记条进行标识,大而清晰,即使接上线也很容易辩识。

直通式接线端子带两排桥接井,可快速而灵活地实现电位分配。

回拉式弹簧连接方式ST 组合接线端子因为保证了最大的接线空间,ST 回拉式弹簧接线端子可实现多芯导线和实心导线的快速接线,同时,亦可用于加预绝缘管状端头的导线。

端子中央的标识清晰且视野好。

是节约安装时间的一个先决条件。

除大面积中央标识以外,每一个压接点还可以分别进行标识。

补充端板,适用于ST 三导线端子、四导线端子与二线端子并排组合的情况,可封闭多导线端子的突出部分。

从而达到了防手指触摸的功能。

分组隔板,其轮廓尺寸比相应端子的尺寸大一号,用于区分端子组。

双标识支架,用于 STTB 1.5、 S TTB 2.5和 STTB 4等双层端子,标记分层次,清晰、醒目。

转换桥接件,用于对大截面的馈电端子的桥接,可大大节省时间和成本。

如 ST 10与 ST 2.5或 ST 4的连接。

ST 10和 ST 6使用的端板为 D-ST 10和 D-ST 6。

测试头,可插入桥接井。

符合 ø4mm 测试头 PS 和 ø4mm 安全测试头。

组合测试头及其间隔板,可组装。

测试线用 1.5 mm 2回拉式弹簧进行连接。

可标识。

跳接,折断桥接件的金属齿,就可实现不相邻端子间的桥接。

利用这种方法可平行引入两个电位。

在桥接件顶端可进行标识。

2到50位插拔式桥接件,一次最多可桥接50位,使用该附件可大大减少接线。

链式桥接,可对任意数目的端子进行桥接。

利用双位桥接件错接,可桥接任意位数的端子。

ST 1.5端子厚度4.2mm(IEC)刚性柔性I U[mm2]实心多芯AWG[A][V]IEC 60 947-7-10.14-1.50.14-1.526-1617.5500EN 50 019*0.14-1.50.14-1.526-1617.5420*防爆认证号: KEMA 01A TEX2129U 1)回拉式直通弹簧端子ST节约空间的设计和最优化接线方案是ST回拉式直通弹簧端子的两大特点。

高中物理:与弹簧相连接的物理问题

高中物理:与弹簧相连接的物理问题

高中物理:与弹簧相连接的物理问题一、用胡克定律来分析弹簧和物体相互作用时,致使弹簧伸长或缩短时产生的弹力的大小遵循胡克定律,即或。

显然,弹簧的长度发生变化的时候,必用胡克定律。

例1、劲度系数为k的弹簧悬挂在天花板的O点,下端挂一质量为m的物体,用托盘托着,使弹簧位于原长位置,然后使其以加速度a由静止开始匀加速下降,求物体匀加速下降的时间。

解析:物体下降的位移就是弹簧的形变长度,弹力越来越大,因而托盘施加的向上的压力越来越小,且匀加速运动到压力为零。

由匀变速直线运动公式及牛顿定律得:①②③解以上三式得:。

二、用弹簧的伸缩性质来分析弹簧能承受拉伸的力,也能承受压缩的力。

在分析有关弹簧问题时,要分析弹簧承受的是拉力还是压力。

例2、如图1所示,小圆环重固定的大环半径为R,轻弹簧原长为L(L<2R),其劲度系数为k,接触光滑,求小环静止时。

弹簧与竖直方向的夹角。

解析:以小圆环为研究对象,小圆环受竖直向下的重力G、大环施加的弹力N和弹簧的弹力F。

若弹簧处于压缩状态,小球受到斜向下的弹力,则N的方向无论是指向大环的圆心还是背向大环的圆心,小环都不能平衡。

因此,弹簧对小环的弹力F一定斜向上,大环施加的弹力刀必须背向圆心,受力情况如图2所示。

根据几何知识,“同弧所对的圆心角是圆周角的二倍”,即弹簧拉力N的作用线在重力mg和大环弹力N的角分线上。

所以另外,根据胡可定律:解以上式得:即三、用弹簧隐含的临界条件来分析很多由弹簧设计的物理问题,在其运动的过程中隐含着临界状态等已知条件,只有充分利用这一隐含的条件才能解决问题。

例3、已知弹簧劲度系数为k,物块重为m,弹簧立在水平桌面上,下端固定,上端固定一轻质盘,物块放于盘中,如图3所示。

现给物块一向下的压力F,当物块静止时,撤去外力。

在运动过程中,物块正好不离开盘,求:(1)给物块所受的向下的压力F。

(2)在运动过程中盘对物块的最大作用力。

解析、(1)由于物块正好不离开盘,可知物块振动到最高点时,弹簧正好处在原长位置,所以有:由对称性,物块在最低点时的加速度也为a,因为盘的质量不计,由牛顿第二定律得:物块被压到最低点静止时有:由以上三式得:(2)在最低点时盘对物块的支持力最大,此时有:,解得。

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第11章 连接与弹簧 Connections and Springs
湖南大学 莫富灏
重难点
重点: (1)螺纹连接的预紧及放松; (2)螺栓连接的设计与强度计算; (3)键连接的类型及强度校核。
难点:
(1)紧螺栓连接的设计及强度计算; (2)普通螺旋传动的计算。
教学内容
11.1 螺纹连接及螺旋传动
攻丝和套丝 螺纹车削 螺纹加 工方法 螺纹滚压 生产效率高,螺纹精度高,但需专用设 备,设备投资大; 加工精度比较高,主要用来加工尺寸较 大的螺纹;
生产效率高,主要用于大批量生产标 准紧固件和其他螺纹连接件的外螺纹;
加工精度和效率具有极大优势,且加工 时不受螺纹结构和旋向的限制。
螺纹数控铣削
此外,还有螺纹磨削等加工方法。
T型槽螺栓 主要用于工装设备中的工装零件与工 装机座的连接。 等…
(a)地脚螺栓
(b)吊环螺钉 图11-8其他螺纹连接
(c)T型槽螺栓
11.1.4 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件
螺纹紧固件 螺纹紧固件类型繁多,多已标准化;设计时可以根据有关 标准选用。 (1)螺栓 螺栓的头部形状有六角头、 方头、沉头、半圆头等多种形 式,其中六角头螺栓最常用。
F
图11-4 矩形螺纹副受力分析b
11.1.2 螺纹的受力分析与自锁
Fa
Fa
图11-5 矩形螺纹
图11-6 非矩形螺纹
Fn=Fa
Fn=Fa/cosß
将非矩形螺纹法向力的增加看成摩擦因素增加,则: Fa f f Fa f v Fa Fa tan v cos cos
11.1.3 螺纹制造工艺及装备简介
图11-2 螺纹
11.1.1 螺纹的类型与参数
工作性质 连接用螺纹 传动用螺纹 三角形 矩形 梯形 锯齿形等
平面图形形 状(牙形) 螺纹 螺旋线旋向 螺旋线数目
左旋螺纹 右旋螺纹
单线螺纹 多线螺纹 外螺纹 内螺纹
螺纹分布 表面
11.1.1 螺纹的类型与参数
大径d —与外螺纹牙顶相重合的假想圆柱面 直径,亦称公称直径; 小径 d1—与外螺纹牙底相重合的假想圆柱面 直径,常用于强度校核; 中径 d2—在轴向剖面内牙厚与牙间宽相等处 的假想圆柱面的直径; 螺距P —相邻两牙在中径圆柱面的母线上对 应两点间的轴向距离; 导程L —同一螺旋线上相邻两牙在中径圆柱 面的母线上的对应两点间的轴向距离; 线数 n —螺纹螺旋线数目,一般n≤4 , 螺 距、导程、线数关系:L=nP; 牙型角α —螺纹轴向平面内螺纹牙型两侧边 的夹角; 螺旋升角ψ —中径圆柱面上螺旋线的切线与 垂直于螺旋线轴线的夹角。
11.1.5 螺纹的预紧及防松
(1)螺纹预紧 拧紧力矩:
Fa d2 T T1 T2 tan ψ ρv f c Fa rf 2
式中:T1—螺纹副摩擦阻力矩; T2—螺母环形端面与被联接件间的摩 擦力矩; Fa—轴向力,对于不承受工作载荷的 螺纹,即预紧力; 小直径螺栓装配时应施加小的 拧紧力矩,否则容易拉断螺栓;对 于重要的联接,应尽可能不采用直 径<M12的螺栓。
图11-15 垫圈
11.1.5 螺纹的预紧及防松
(1)螺纹预紧 预紧目的: 增强联接的可靠性和紧密性,以防止受载后被连接件间 出现缝隙或发生相对移动。
预紧力: 大多数螺纹连接在装配时都需要拧紧,使之在承受工作载 荷之前,预先受到力的作用,这个预加作用力称为预紧力。 预紧力的确定原则: 为保证工作能力和预紧可靠,螺纹联接件的预紧应力一 般不超过材料屈服极限的80%。
紧定螺钉常用的末端形式有锥端、 平端和圆柱端等各种形状。
图11-11 螺钉
图11-12紧定螺钉
(5)自攻螺钉
图11-13 自攻螺钉
11.1.4 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件
螺纹紧固件 (6)螺母 螺母的形状有 六角形、圆形等, 最常用的为六角形。
(a)六角形 图11-14 螺母 (b)圆形
(7)垫圈 垫圈常放在螺母与被连接件之间,其作用是减小接触处压 强和避免拧紧螺母时擦伤被连接件的表面。
图11-9 六角头螺栓Fra bibliotek(2)双头螺柱 双头螺柱旋入被连接件螺 纹孔的一端称为座端,另一端 为螺母端。
图11-10 双头螺柱
11.1.4 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件
螺纹紧固件 (3)螺钉
头部形状有圆头、扁圆头、六角 头、圆柱头和沉头等。头部起子槽有 一字槽、十字槽和内六角孔等形式。
(4)紧定螺钉
图11-6 套丝
图11-7 车削
11.1.4 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件
螺纹连接的基本类型 普通螺栓连接 螺栓连接
铰制孔用螺栓连接
螺钉联接
螺纹连接
双头螺柱联接
紧定螺钉联接
11.1.4 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件
螺纹连接的基本类型 地脚螺栓 其他螺纹 连接 吊环螺钉 主要应用于将机座或机架固定在地基 上。 主要装在机器或零部件的顶盖或外壳 上,以便于对设备实施起吊。
图11-3 螺纹参数
arctan
L nP arctan d2 d2
11.1.2 螺纹的受力分析与自锁
Fa F 螺纹副(螺旋副)—外螺纹与内螺 纹旋合而组成。 螺旋副摩擦 =>斜面摩擦 螺纹拧紧-滑块沿斜面等速上升; 螺纹拧松-滑块沿等速下滑。 F Fa 则拧紧时所需驱动力及力矩: F Fa tan Fn ψ d2 d2 FR v T F F tan ρ 2 2 F FR fFn Ψ+ρ Fa L ψ Fa F πd2
图11-4 矩形螺纹副受力分析a
d2
11.1.2 螺纹的受力分析与自锁
Fa 同理,拧松螺母所需平衡力及力矩: F
F Fa tan - d2 T Fa tan - 2
F为负值,得螺纹副自锁条件:
F d2
Fa
v
Fn Ψ
FR
fFn F FR L Fa
Ψ-ρ
ρ
Ψ
Fa πd2
11.2 键、花键、销连接 11.3 其他连接
11.1 螺纹连接及螺旋传动
螺纹的形成
螺旋线:将一直角三角形沿底 边与一圆柱体底面圆周复合而绕在 圆柱体上 , 则其斜边在圆柱体表面 形成一条螺旋线。
图11-1 螺旋的形成
螺纹:一个平面图形 K 沿螺旋 线运动并使 K 平面始终通过圆柱体 轴线 YY- 这样就形成了螺纹。改变 平面图形 K ,可得到三角形、矩形、 梯形、锯齿形、管螺纹等。
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