107常见的约束类型
机械设计基础：约束的基本类型
约束的基本类型
柔性约束
光滑面约束
铰链约束
固定端约束
柔性约束
概念
由绳索、链条、传动带等形成的约束称为柔性约束
特点
只能限制沿物体沿柔索伸长方向的运动
约束力方向 沿柔体的中线，背离被约束物体。常用符号FT表示
柔性约束
FT
FT
柔性约束
A B
FTAC
D FTB
FTC
FTD
光滑面约束
概念
B A
B
在此处键入公式。
A
FNA
FNB
总结： 柔性约束的约束反力沿着柔体背离被约束物体 光滑面约束的约束反力沿着公法线方向指向被约束物体
Thank You
两个相互接触的物体，如果接触面上的摩擦力很小而略 去不计，那么由这种接触面所构成的约束，称为光滑面 约束。
光滑面约束
特点
只能限制物体在接触点沿公法线指向约束物体的运动
公法线
公法线 公切线
光滑面约束 约束力方向 沿接触点公法线，指向被约束物。常用符号FN表示
FN
FN
实例分析
直杆放在光滑地面及墙角，请画出约束反力
常见的约束类型
约束和约束反力1.限制物体位移的周围物体称为该物体的约束.(放在桌子上的书,轨道支撑车轮,轴承限制轴)2.结束物体的作用称为该物体的约束反力.(桌子对书,轨道对车轮,轴承对轴的作用力)3.位移受到限制的物体称为非自由体.(书,车轮,轴)4.空间的位移不受任何限制称为自由体.(飞机,炮弹,火箭)结束约束反力的方向一定与约束所能限制物体位移的方向相反.图3 曲柄冲二、几种常见的约束类型1.柔体约束由柔软的绳索、链条或胶带等构成的约束。
由于柔体只能限制物体沿柔体伸长方向运动，故只能承受拉力约束反力特点：作用点在柔体与被约束物体接触处，作用线沿柔体中心方向背离被约束物体。
柔体约束只能承受拉力2.光滑接触表面的约束光滑接触面约束时，不论接触面形状如何，都不能限制物体沿接触面切线方向运动，而只能限制物体沿接触面公法线方向运动图1-19 光滑接触面约束图1-20 齿面约束约束反力的特点：通过接触点，沿接触面公法线方向指向被约束物体3.光滑铰链约束铰链：工程中常见约束，有两个钻有圆孔的构件和圆柱形销子所构成1-销钉2-构件图1-21 铰链约束此类约束只能限制物体在垂直于销钉轴线的平面内移动而不能限制绕销钉转动约束反力的特点当外力作用在垂直销钉轴线的平面内时，约束反力过铰链的中心，指向不定，可以用正交分解的两个分力来表示1)固定铰链支座3.固定部分图1-22 固定铰链支座图1-232)活动铰链支座该约束是在铰链支座与光滑支撑面之间，装有几个辊轴而构成的，又称辊轴支座。
滚动支座的约束性质与光滑面约束相同，其约束反力必垂直于支撑面，且通过铰链中心图1-24 活动铰链支座3)铰链连接(中间铰)若构成铰链的两构件都可绕销钉转动，这种铰链为铰链连接。
其约束反力特点与固定铰支座相同。
用过铰链中心、正交分解的两个反力表示图1-25 铰链约束4)球铰链约束圆球和球壳连接构成球铰链约束。
此类约束限制球心任何方向的位移。
其约束力通过球心，但方向不能确定，通常由三个正交分量表示图1-26 球铰链约束5.固定端约束房屋的凉台、车床的刀具夹持端等，它们既不能转动也不能移动，所以既有三个方向的约束反力，也有三个方向的约束反力偶图1-30 固定端约束在平面中表示为：两个正交分解的反力和一个反力偶图1-31 固定端约束反力6.二力杆(连杆)二力杆：只受两个力作用而处于平衡的杆件约束反力特点:两个力必沿这两个力作用点的连线，指向不定。
约束基本概念及分类
03
约束与约束力关系分析
约束对物体运动影响
01
02
03
限制物体自由度
约束通过限制物体的运动 自由度，使物体只能在特 定方向或路径上运动。
改变物体运动状态
约束可以改变物体的速度 、加速度等运动状态，使 物体产生不同的运动轨迹 。
引发物体内部应力
约束可能导致物体内部产 生应力，进而影响物体的 形变和稳定性。
约束力对物体平衡作用
平衡外力
约束力能够平衡作用在物 体上的其他外力，使物体 保持静止或匀速直线运动 状态。
维持物体形状
约束力有助于维持物体的 形状和尺寸，防止物体发 生形变或破坏。
传递力与能量
约束力可以在物体间传递 力和能量，实现物体间的 相互作用和能量转换。
约束与约束力相互关系
约束是产生约束力的前提
约束与约束力相互依存
没有约束就不会产生约束力，约束是 产生约束力的必要条件。
约束和约束力是相互依存的，它们同 时存在并共同作用于物体上。
约束力是约束的反作用力
约束力是物体对约束的反作用力，其 大小、方向和作用点都与约束有关。
04
典型约束及约束力求解方法
柔性约束及求解方法
柔性约束定义
柔性约束是指通过柔性体（如绳索、链条等）对物体产生的 约束。
根据物体运动趋势判断
约束力的方向总是与物体被限制的运动趋势方向相反。
约束力大小计算技巧
静力学方法
根据物体的平衡条件， 列出静力学方程求解约
束力。
动力学方法
对于非平衡状态，根据 牛顿第二定律列出动力
学方程求解约束力。
虚位移原理
利用虚位移原理，通过 计算虚功来求解约束力
约束的概念及类型
约束的概念及类型：对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体称为约束。
对所考察物体起限制作用的其他物体，称为约束。
约束对被约束物体的作用称为约束力或约束反力，也常简称为反力。
对质点系各质点的位置和速度预先施加的几何学或运动学的限制。
只限制系统位置的约束称几何约束；若还限制运动速度，而且这个限制不能化为位置的有限形式，则称为运动约束或微分约束。
约束的数学表达式称为约束方程。
1.约束可以分为完整约束及非完整约束两种类型。
2.约束又可分为定常约束（有时也称为“稳定约束”）、非定常约束两种类型：定常约束的方程式显性不相依于时间；若约束方程式显性相依于时间，则称此约束为非定常约束。
3.在分析力学中，还有稳定约束和非稳定约束的概念。
稳定约束指物体在这些约束力的作用下虚功为零。
这时可以较方便地利用虚功原理对平衡体系进行力学分析。
mechanical static structure 常见约束
mechanical static structure 常见约束（原创实用版）目录1.机械静力学结构的基本概念2.常见约束的类型3.约束的作用及其对结构稳定性的影响4.约束的应用实例正文一、机械静力学结构的基本概念机械静力学结构是指在静止状态下受力的机械结构，其稳定性和强度是工程设计中至关重要的因素。
为了确保结构的稳定性和强度，需要对其进行力学分析，其中约束是力学分析的重要组成部分。
二、常见约束的类型在机械静力学结构中，常见的约束类型包括：1.刚性约束：限制物体运动的约束，如固定支点、刚性连接等。
2.柔性约束：允许物体有一定程度位移的约束，如弹性支座、滑动轴承等。
3.接触约束：两个物体在接触面上的约束，如轮轴、齿轮啮合等。
4.其他约束：如温度、压力等环境因素对结构的约束。
三、约束的作用及其对结构稳定性的影响约束在机械静力学结构中的作用主要体现在以下几点：1.固定结构：约束能够将结构固定在一定位置，防止结构发生位移，从而保证结构的稳定性。
2.传递力：约束能够将外部力传递到结构内部，使得结构内部各部件受到合理的力分布，从而提高结构的强度。
3.调节结构：约束能够调节结构内部的力分布，使得结构在受力过程中更加稳定，提高结构的承载能力。
四、约束的应用实例在实际工程中，约束的应用非常广泛，以下是一些典型的应用实例：1.桥梁工程：桥梁的支撑系统、伸缩缝等部件都是约束的应用，它们能够确保桥梁在受力过程中保持稳定。
2.房屋建筑：房屋建筑中的梁柱连接、墙体支撑等部件也是约束的应用，它们能够保证房屋在受力过程中不发生倾覆。
3.机械设备：机械设备中的轴连接、齿轮啮合等部件同样是约束的应用，它们能够确保机械设备在运行过程中稳定可靠。
约束与约束类型课件
03
软约束的适用场景
软约束适用于需要灵活决策和调整的情况。在某些情况下，硬约束可能
过于僵化或难以满足实际需求，而软约束可以提供更加灵活和适应性的
指导。
软约束的分类
基于原则的软约束
这种类型的软约束基于一定的原则或价值观，例如企业道 德准则、社会责任等。它要求决策者遵循这些原则，但并 不强制执行。
基于最佳实践的软约束
预期。
自动化系统
在自动化系统中，硬约束可以用于 定义系统的技术限制和安全要求， 以确保系统的正常运行和安全性。
游戏设计
在游戏设计中，硬约束可以用于定 义游戏规则和技术限制，以确保游 戏的公平性和可玩性。
04
时间约束
时间约束的定义
时间约束是指对某个操作或事件在时间方面的限制或规定，以确保其按照预定的 时间要求进行。
第二季度
第三季度
第四季度
数量型资源约束
指资源的数量有限，无 法满足所有需求的情况 。例如，土地、水、矿 产等自然资源的数量有 限，需要合理利用和保 护。
质量型资源约束
指资源的质量受到限制 ，无法满足所有需求的 情况。例如，劳动力、 技术、信息等资源的质 量参差不齐，需要选择 合适的资源以满足需求
。
结构型资源约束
时间约束通常用于计划、调度、控制和优化等领域，以确约束
指具有确定性的时间要求，如必须在某个确定的时间点完成某个 任务。
软时间约束
指具有一定弹性或缓冲时间的要求，如任务需要在某个时间段内完 成。
混合时间约束
指同时存在硬时间和软时间约束的情况，如任务需要在某个确定的 时间点之前或之后的某个时间段内完成。
硬约束的定义
硬约束是指那些在特定条件下必须满 足的限制条件，一旦违反，将导致系 统无法正常工作或产生错误结果。
力学常见的几种约束
力学常见的几种约束一、平面运动的约束平面运动是指物体在平面上的运动，常见的约束有以下几种：1. 刚体约束：刚体约束是指物体在运动过程中保持形状不变的约束。
例如，两个物体通过铰链连接，类似于门上的铰链。
这种约束使得物体只能以固定的方式旋转或摆动，而无法发生其他形式的运动。
2. 直线运动约束：直线运动约束是指物体在运动过程中只能沿着特定的直线路径运动。
例如，一个物体通过滑轮和绳子与固定点相连，这种约束使得物体只能沿着绳子所在的直线路径进行运动。
3. 弹性约束：弹性约束是指物体在运动过程中受到弹性力的作用，使得物体产生回复力，保持形状或位置的约束。
例如，一个弹簧连接两个物体，当其中一个物体受到外力作用时，弹簧会产生回复力，使得两个物体保持相对位置不变。
二、空间运动的约束空间运动是指物体在三维空间中的运动，常见的约束有以下几种：1. 轴向约束：轴向约束是指物体在运动过程中只能沿着特定的轴线方向运动。
例如，一个物体通过轴承与固定点相连，这种约束使得物体只能沿着轴线方向进行运动。
2. 固定约束：固定约束是指物体在运动过程中被固定在特定的位置或方向上，无法发生任何形式的运动。
例如，一个物体通过焊接或螺栓固定在其他物体上，这种约束使得物体无法移动或旋转。
3. 平面约束：平面约束是指物体在运动过程中只能在特定的平面内运动。
例如，一个物体通过球面关节与其他物体连接，这种约束使得物体只能在球面内进行运动。
三、约束力的作用约束力是指约束物体运动的力，它的作用是保持物体在约束条件下的形状、位置或运动状态。
约束力可以分为两种类型：1. 内力：内力是指物体内部各部分之间相互作用产生的力。
例如，一个物体被绳子系住，绳子的拉力就是内力，它使得物体保持在约束条件下的形状或位置。
2. 外力：外力是指外部施加在物体上的力。
例如，一个物体被推、拉或施加其他形式的外力，这些外力会产生约束力，使得物体在约束条件下进行运动或保持特定的形状。
四、约束的分析与应用对于力学中的约束问题，常常需要通过分析约束条件和受力情况，求解物体的运动状态或受力分布。
约束类型的使用
学习目标
• 了解常用约束类型种类 • 掌握距离约束的使用方法 • 掌握平行约束的使用方法 • 掌握重合约束的使用方法 • 掌握共面约束的使用方法
学习内容
零件的装配过程，实际上就 是一个约束限位的过程，根据不 同的零件模型及设计需要，选择 合适的装配约束类型，从而完成 零件模型的定位。一般要完成一 个零件的完全定位，可能需要同 时满足几种约束条件。要选择装 配约束类型，只需在元件放置操 控板的约束类型栏中，单击按钮 ，
三、平行约束
使用“平行”(Parallel) 约束，可平行于装配参考 放置元件参考。“平行”(Parallel) 约束的参考可以是 线对线、线对平面或平面对平面。 在下图中，小方块的表面 (绿色) 与选定的装配表面 (绿 色) 平行。
四、重合约束
使用“重合”(Coincident) 约束，可将元件参考定 位为与装配参考重合。“重合”(Coincident) 约束的参 考可以为点、线、平面或平面曲面、圆柱、圆锥、曲线上 的点以及这些参考的任意组合。 在下图中，小方块的底面与装配参考的顶面重合。
七、相切约束
用“相切 ”(Tangent) 约束控 制两个曲面在切点的 接触。该约束的一个 应用实例为凸轮与其 传动装置之间的接触 面或接触点。
一、距离约束
使用“距离”(Distance) 约束，可将元件参考定位 在距装配参考的设定距离处。“距离”(Distance) 约束 的参考可以为点对点、点对线、线对线、平面对平面、平 面曲面对平面曲面、点对平面或线对平面。
一、距离约束
使用“距离”(Distance) 约束，可将元件参考定位 在距装配参考的设定距离处。“距离”(Distance) 约束 的参考可以为点对点、点对线、线对线、平面对平面、平 面曲面对平面曲面、点对平面或线对平面。
常见的典型约束有几种方法
常见的典型约束有几种方法
常见的典型约束有以下几种方法：
1. 主键约束（Primary Key Constraint）：在一个表中，每个记录必须具有唯一的主键值，以确保每个记录可以唯一地被识别和访问。
2. 外键约束（Foreign Key Constraint）：确保两个表之间相互关联并且保持一致性。
该约束将一个表的一个列作为另一个表的主键（或唯一约束）的参照值。
3. 唯一约束（Unique Constraint）：对一列或一组列的值进行限制，确保其中没有重复值。
4. 检查约束（Check Constraint）：确保表中的数据满足特定的条件或表达式，以保证数据的正确性和完整性。
5. 非空约束（Not Null Constraint）：确保表中指定列的值不为空，以保证数据的完整性和正确性。
简述工程中常见的几种约束类型
简述工程中常见的几种约束类型在工程学中，约束可以定义为将物体限制在特定范围内的任何技术，其最终目标是限制物体的运动。
它的主要作用是防止可能导致工程失败的运动，可以说，约束是为了保证工程的安全性和稳定性而存在的。
大多数情况下，约束通常有多种类型，它们差别在于某种特定受力的分布方式。
在具体的工程中，根据结构的复杂程度及需要抵抗的力的类型，可以使用不同类型的约束。
本文将介绍工程中常见的几种约束类型。
首先，最常见的约束类型为滑动约束，它能够束缚一个物体在滑动方向上的运动。
此约束的优点在于其简单而轻便的特点，它的构造结构非常简单，除了滑动成分外，不需要更多的其他零件，因此使用滑动约束十分方便。
其次，旋转滑动约束也是常见的约束类型，它能够将一个物体旋转到任意的角度，并完全束缚任何旋转方向的运动。
除了能够支撑旋转的力外，它还有一个非常显著的优点是支撑的力离物体越远，支撑的力越大，因此它能够在一定范围内承受更强的力。
此外，力矩约束也是一种常用的约束类型，它是在滑动约束的基础上引入了力矩，以此加强物体受力的稳定性。
它的主要特点是可以将力转换为另一个方向，从而使物体受到更好的支撑，而不会因受力不均匀而使工程失败。
另外，还有可重复约束，它介于滑动约束和旋转滑动约束之间，由多个部件组成，某些部件可以滑动，而另一些部件可以旋转。
此类约束的优点在于其可以较好地支撑物体的不规则形状及增强物体的强度，因此一般在较复杂的工程中会使用此类约束。
最后，不可重复约束也是常见的约束类型，它可以在滑动约束中增加多个部件，从而限制物体的运动，从而实现更多的功能。
另外，它还能够更好地支撑力的不均匀性，有助于提高工程的稳定性。
综上所述，工程中常见的几种约束类型分别为滑动约束，旋转滑动约束，力矩约束，可重复约束以及不可重复约束。
它们在工程中各有所长，根据工程的不同情况，可以根据需要定制使用。
约束和约束力优秀课件
(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
向的有三个正交 分力
总结
（1）光滑面约束——法向约束力FN （2）柔索约束——张力FT （3）光滑铰链—— FAy FAx （4）滚动支座——FN⊥光滑面
球铰链——空间三正交分力 止推轴承——空间三正交分力
物体的受力分析和受力图
受力分析：确定物体受到几个力作用，每个力的作用位置和作用方向，这个 分析过程称为物体的受力分析。
若这样画，梁AB 的受力 图又如何改动?
例4
不计三铰拱桥的自重与摩擦， 画出左、右拱AB,CB 的受力图 与系统整体受力图．
解： 右拱 CB为二力构件，其受力 图如图（b）所示
例4
取左拱AC ,其受力图如图 （c）所示
系统整体受力图如图 （d）所示
例4
考虑到左拱AC 三个力作用下 平衡，也可按三力平衡汇交定 理画出左拱AC 的受力图，如 图（e）所示
画出约束力
例2
屋架受均布风力 q（N/m）， 屋架重为 P，画出屋架的受 力图． 解：取屋架 画出简图
画出主动力
画出约束力
例3
水平均质梁 AB重为p ，电动机 重为p ，不计杆CD 的自重， 画出杆CD 和梁AB 的受力图。
解： 取 杆CD，其为二力构件，简称 二力杆，其受力图如图(b)
例3
取梁AB，其受力图如图 (c) CD杆的受力图能否 画为图（d）所示？
《几种常见的约束》课件
软约束是一种相对较弱的约束， 通常用于描述一种期望或偏好， 而不是强制性的规则。
硬约束
硬约束是一种强制性的约束，必 须满足，否则会导致系统无法正 常工作或产生错误。
约束的表示方法
01
02
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文字描述
通过文字描述来表达约束 ，通常比较直观和易于理 解。
数学表达式
使用数学表达式来表示约 束，可以更精确地描述复 杂的条件和关系。
内点法
一种求解大规模线性规划问题 的算法，通过迭代的方式逼近 最优解。
分解算法
一种将大规模线性规划问题分 解为若干个小问题来解决的算
法，可以提高求解效率。
非线性规划算法
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04
非线性规划算法
用于解决非线性规划问题的算 法，通过迭代的方式寻找最优
解。
梯度下降法
一种基于目标函数梯度的优化 算法，通过迭代地更新解来逼
3
并行计算和分布式优化
随着计算资源的不断扩展，并行计算和分布式优 化技术将进一步提高约束优化算法的求解速度和 规模。
约束在各领域的应用前景
生产调度
约束优化算法在生产调度领域的应用将更加广泛，以提高生产效率、 降低成本和减少资源浪费。
物流与供应链管理
在物流和供应链管理中，约束优化算法将用于优化运输、仓储和配送 等环节，提高物流效率和降低运营成本。
金融领域
在金融领域，约束优化算法将应用于投资组合优化、风险管理、信贷 评估等方面，帮助金融机构实现更有效的资源配置和风险管理。
交通规划
在交通规划领域，约束优化算法将用于解决交通拥堵、路线规划、车 辆调度等问题，提高交通系统的运行效率和安全性。
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理论力学—常见约束类型及约束反力
二、约束类型和确定约束力方向的方法光滑接触面的约束：光滑约束（光滑指摩擦不计） 约束力作用在接触点处，方向沿接触面的公法线并指 向受力物体，也称为法向约束力，通常用F 、表示。
中■大学土木"学険2、由柔软的绳索、链条或皮带构成的约束：柔性约束柔性体只能受拉，所以它们的约束力是作用在接触点,F T 2不能称为二力构件J1论力学方向沿柔性体轴线而背离物体。
通常用厲表示。
F TI约束特点：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，轴与孔在接触处为光滑接 触约束——法向约束力，约束力作用在接触处，沿径向 指向轴心。
(2)光滑圆柱较链约束特点：由两个各穿孔的构件及圆柱销钉组成。
3、光滑较链约束(向心轴承、柱较链、 (1)向心轴承(径向轴承)定较链支座等)样，可用两个正交分力表示。
较链约束力可用两个正交分力表示。
一般不必单独分析销钉受力，当要 分析时，必须把销钉单独取出。
较链放大F 4光滑圆柱较链约束力: 其它主动力未画出亦为孔与轴的配合问题，与轴承一 其中有作用反作用关系甩=-忌，E 厂-尽4、其它类型约束（1）滚动支座（活动较支座.辐轴支座）约束特点：在上述固定较支座与光滑固定平面之间装有光 滑辐轴而成。
约束力：构件受到垂直于光滑面的约束力。
定较链支座（其中一个构件固定在地面）茴简化图90° \ X（滚动）活动较支座（辐轴支座）注意其它构件和销钉连接有不同的约束形式=＞属于双面光滑约束I滑槽与销钉 （双面约束）二力构件做为一种 约束，其约束力沿 两点连线方向。
二力构件③二力构件：只在两个力作用下平衡的刚体叫二力构件。
注意：二力构件是不计自重的。
pl二力构件(2)球较链支座约束特点：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。
简述工程上经常遇到的四种约束类型及确定其约束方向的方法。
简述工程上经常遇到的四种约束类型及确定其约束方向的
方法。
工程上经常会遇到各种不同类型的约束，这些约束可以将工程项目的方向和目标确定下来，避免出现延误或者无法按期完成的情况。
本文将阐述常见的四种约束类型及其确定约束方向的方法。
第一种约束类型是时间约束。
这种约束非常重要，在大多数情况下，时间安排是工程开始和完成的基础。
时间约束可以帮助确定项目开始和完成的日期。
这种约束可以做到这一点，它不仅确定了项目的工期，还确定了正确的进度安排，防止短期工作的延误。
第二种约束类型是经费约束。
经费是每个工程项目的基本要求。
规划者必须考虑经费方面的约束，考虑可用的资金总数，以及支出资金的最优分配。
经费约束有助于确定项目的总成本，并防止超出预算。
第三种约束类型是质量约束。
质量是保证工程项目成功所需的重要因素。
质量约束确保所有工程任务都遵守指定的质量标准，而且在大多数情况下，这些标准是不能改变的。
质量约束，在确保质量的同时，也是强调风险管理的重要一环。
第四种约束类型是法律和政治约束。
这种约束来自国家的法律、法规和政策，任何工程项目都必须遵守国家的法律法规，否则会受到法律处罚。
法律和政治约束，可以帮助规划者确定工程的可行性，以及在执行过程中可能遇到的风险，有效地管理风险。
以上就是常见的四种约束类型和确定约束方向的方法。
根据不同的约束，项目管理者需要灵活地运用不同的管理手段来确保工程项目
能够按时完成，并且质量达到要求。
它也可以帮助规划者更好地考虑和制定项目的计划，有助于改善工程的运营效率。
常见的约束类型
３.固定部分
图1－２2固定铰链支座ﻫ
ﻫ图1-２3ﻫ2)活动铰链支座ﻫ该约束是在铰链支座与光滑支撑面之间,装有几个辊轴而构成的，又称辊轴支座。滚动支座的约束性质与光滑面约束相同，其约束反力必垂直于支撑面，且通过铰链中心
ﻫ图1-24活动铰链支座
3)铰链连接（中间铰)ﻫ若构成铰链的两构件都可绕销钉转动,这种铰链为铰链连接。其约束反力特点与固定铰支座相同。用过铰链中心、正交分解的两个反力表示ﻫ ﻫ图１－25铰链约束ﻫ4）球铰链约束
常见的约束类型
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约束和约束反力
1.限制物体位移的周围物体称为该物体的约束．(放在桌子上的书，轨道支撑车轮,轴承限制轴）
２.结束物体的作用称为该物体的约束反力.(桌子对书,轨道对车轮，轴承对轴的作用力）
图1-３1固定端约束反力
6．二力杆（连杆)ﻫ二力杆:只受两个力作用而处于平衡的杆件
约束反力特点:
两个力必沿这两个力作用点的连线,指向不定。只能承受拉压
圆球和球壳连接构成球铰链约束。此类约束限制球心任何方向的位移。其约束力通过球心，但方向不能确定,通常由三个正交分量表示
图１-26球铰链约束ﻫ5.固定端约束
房屋的凉台、车床的刀具夹持端等,它们既不能转动也不能移动，所以既有三个方向的约束反力,也有三个方向的约束反力偶
ﻫ图1-30固定端约束
ﻫ在平面中表示为:两个正交分解的反力和一个反力偶ﻫ
ﻫ图1－19光滑接触面约束ﻫ
图1-20齿面约束
约束反力的特点:通过接触点，沿接触面公法线方向指向被约束物体
3．光滑铰链约束
常见的约束类型-Word整理
约束和约束反力1.限制物体位移的周围物体称为该物体的约束.(放在桌子上的书,轨道支撑车轮,轴承限制轴)2.结束物体的作用称为该物体的约束反力.(桌子对书,轨道对车轮,轴承对轴的作用力)3.位移受到限制的物体称为非自由体.(书,车轮,轴)4.空间的位移不受任何限制称为自由体.(飞机,炮弹,火箭)结束约束反力的方向一定与约束所能限制物体位移的方向相反.图3 曲柄冲二、几种常见的约束类型1.柔体约束由柔软的绳索、链条或胶带等构成的约束。
由于柔体只能限制物体沿柔体伸长方向运动，故只能承受拉力约束反力特点：作用点在柔体与被约束物体接触处，作用线沿柔体中心方向背离被约束物体。
柔体约束只能承受拉力2.光滑接触表面的约束光滑接触面约束时，不论接触面形状如何，都不能限制物体沿接触面切线方向运动，而只能限制物体沿接触面公法线方向运动图1-19 光滑接触面约束图1-20 齿面约束约束反力的特点：通过接触点，沿接触面公法线方向指向被约束物体3.光滑铰链约束铰链：工程中常见约束，有两个钻有圆孔的构件和圆柱形销子所构成1-销钉2-构件图1-21 铰链约束此类约束只能限制物体在垂直于销钉轴线的平面内移动而不能限制绕销钉转动约束反力的特点当外力作用在垂直销钉轴线的平面内时，约束反力过铰链的中心，指向不定，可以用正交分解的两个分力来表示1)固定铰链支座3.固定部分图1-22 固定铰链支座图1-232)活动铰链支座该约束是在铰链支座与光滑支撑面之间，装有几个辊轴而构成的，又称辊轴支座。
滚动支座的约束性质与光滑面约束相同，其约束反力必垂直于支撑面，且通过铰链中心图1-24 活动铰链支座3)铰链连接(中间铰)若构成铰链的两构件都可绕销钉转动，这种铰链为铰链连接。
其约束反力特点与固定铰支座相同。
用过铰链中心、正交分解的两个反力表示图1-25 铰链约束4)球铰链约束圆球和球壳连接构成球铰链约束。
此类约束限制球心任何方向的位移。
其约束力通过球心，但方向不能确定，通常由三个正交分量表示图1-26 球铰链约束5.固定端约束房屋的凉台、车床的刀具夹持端等，它们既不能转动也不能移动，所以既有三个方向的约束反力，也有三个方向的约束反力偶图1-30 固定端约束在平面中表示为：两个正交分解的反力和一个反力偶图1-31 固定端约束反力6.二力杆(连杆)二力杆：只受两个力作用而处于平衡的杆件约束反力特点:两个力必沿这两个力作用点的连线，指向不定。
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等待就是浪费青春
制：张启才
2.常见有几种约束？其约束反力的作用点及方向？ 1.柔体约束
柔软的绳索、链条、皮带等用于阻碍物体 的运动时，都称为柔体约束。 (a)
主要作用：只限制物体沿着柔体约束中心 线离开柔体约束的运动，而不能限制物体 其他方向的运动。 约束反力方向：通过接触点，沿着柔体约 束中心线且为拉力，用FT 表示。
FNAY A A FNAX
A
②铰链支座
③活动铰支座（辊轴支座）
4.链杆约束
两端以铰链与其它物体连接中间不受力且不计自重的刚性直杆称链 杆.
主要作用：只限制物体沿着链杆中心线的运动或离开链杆的运动， 而不能限制其他方向的运动。
约束反力方向：沿着链杆中心线，指向未定，或为拉力，或为压力， 用FN表示。 A B B FNB
o
W
A
o
W
A
FNA
G G FN FN FNA FNB
3.圆柱铰链约束
圆柱铰链简称铰链，是由一个圆柱形销钉插入两个物体的圆孔中构 成，并且认为销钉和圆孔的表面都是光滑的. 主要作用：销钉只能限制物体在垂直于销钉轴线平面内任意方向的相 对移动，而不能限制物体绕销钉的转动 . 约束反力方向：沿接触面某点公法线过铰链的中心，但约束反力方向 不能确定。为计算方便，铰链约束的约束反力常用过铰链中心两个大小 未知的正交分力FCx、FCy来表示。
C
C FNC
FT O W
(b)
(c)
O W 图1-10 柔体约束
Байду номын сангаас
由柔绳、胶带、链条等形成的约束称为柔体约束。由于柔体只能拉物体，不能 压物体，所以它们的约束反力是作用在接触点，方向沿着柔体约束的中心线背 离物体（拉力） 。
T
S1
S'1
P
P
S2
S'2
2.光滑接触面约束
物体与其它物体接触，当接触面光滑，摩擦力很小可以忽略不计时， 就是光滑接触面约束 主要作用：只限制物体垂直接触面指向约束的运动，而不能限制物体 沿着接触面公切线离开约束的运动。 约束反力方向：通过接触点，沿着接触点的公法线方向指向被 约束物 体,用FN表示。