《汽车机械基础》第一章约束与约束反力

灌南中专

教师授课教案

2018 /2019 学年第一学期课程汽车机械基础

教学内容

旧知复习：1.力的概念。

2.力的基本性质。

讲授新课：第一章静力学基础

第二节约束与约束反力

一、约束与约束反力

1. 约束

位移不受限制的物体称为自由体，位移受到限制的物体称为非自由体。对非自由体的某些位移起限制作用的物体称为约束。

2. 约束反力

约束作用于物体上的力称为约束反力，简称约束力。

如火车铁轨约束车轮只能在轨道上运动，轨道作用于车轮上的力称为约束反力。

注意：

①约束反力一般是未知力，往往是需要求解的。

②约束反力的方向根据约束的类型来确定，大小用平衡条件来计算。

二、常见的约束类型

1. 柔性约束

工程上常见的钢丝绳、传动带、链条对物体的约束只能承受拉力，不能承受压力，称为柔性约束。常用F T表示这类约束反力，如图1-7所示。

2. 光滑面约束

两物体的接触面是光滑的刚性面，摩擦力忽略不计，称为光滑面约束。

注意：

光滑面约束只能限制物体过接触点沿接触面的公法线方向的运动，不能限制物体在接触面的切线方向的运动。

约束反力沿接触点的法线方向，并指向被约束的物体，称为法向反力，常用F N表示这类约束反力，如图1-8所示。

3. 铰链约束

用圆柱销将两个构件连接在一起，构件只能绕销轴的回转中心转动，不能产生相对位移，这类约束称为铰链约束。

(1) 固定铰链支座

两个构件之一固定在支承面上，称为固定铰链支座，如图1-9所示。

(1) 活动铰链支座

铰链支座下面装有几个滚轴，使铰链支座在支承面上能任意移动，称为活动铰链支座，如图1-10所示。

4. 固定端约束

构件的一端固定、另一端为自由的支座称为固定端约束。

注意：构件的固定端既不能转动，也不能移动，如图1-11所示。

固定端约束的受力分析如图1-12所示，用M A表示约束力偶。

课堂练习

小结：

1. 约束与约束反力的概念。

2.常见的约束类型。