1、項(xiàng)目一力學(xué)知識(shí)任務(wù)二o任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)導(dǎo)入o任務(wù)要求任務(wù)要求o基本知識(shí)基本知識(shí)o任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施任務(wù)任務(wù)2 扭力扳手的使用和懸架、車橋、車扭力扳手的使用和懸架、車橋、車架的受力分析架的受力分析 汽車的車架、車橋和懸架等受力汽車的車架、車橋和懸架等受力復(fù)雜，有許多零件是采用螺紋連接復(fù)雜，有許多零件是采用螺紋連接的。通過扭力扳手或定力偶矩扳手的。通過扭力扳手或定力偶矩扳手對(duì)連接螺紋施加一定的預(yù)緊力對(duì)連接螺紋施加一定的預(yù)緊力(即俗即俗稱上扭矩稱上扭矩)，保證螺紋連接牢固可靠。，保證螺紋連接牢固可靠。通過本任務(wù)的學(xué)習(xí)，可以進(jìn)一步了通過本任務(wù)的學(xué)習(xí)，可以進(jìn)一步了解力和力偶矩的相關(guān)知識(shí)。解力和力偶矩的相關(guān)知識(shí)

2、。o(l)了解汽車懸架、車橋、車架的工作了解汽車懸架、車橋、車架的工作情況，進(jìn)行受力分析。情況，進(jìn)行受力分析。o(2)掌握扭力扳手等維修工具的正確掌握扭力扳手等維修工具的正確使用方法。使用方法。o一、力偶矩與平面力偶系一、力偶矩與平面力偶系o二、平面平行力系二、平面平行力系o三、三、 平面任意力系的平衡條件和平衡平面任意力系的平衡條件和平衡 方方程程 u力矩力矩 u合力矩定理合力矩定理 u力偶和力偶矩力偶和力偶矩 1.1.力矩力矩力對(duì)點(diǎn)的矩：力對(duì)點(diǎn)的矩：簡稱力矩，是力使物體產(chǎn)生簡稱力矩，是力使物體產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)的度量，是代數(shù)量。轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)的度量，是代數(shù)量。 力矩的三要素：力矩的三要素：n大小、轉(zhuǎn)距

3、、轉(zhuǎn)向力矩的表示力矩的表示：dFFMo)(正負(fù)號(hào)規(guī)定：正負(fù)號(hào)規(guī)定：力使物體繞矩心逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)力矩為正，力使物體繞矩心逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)力矩為正，反之為負(fù)。反之為負(fù)。力臂力臂單位：單位：牛頓牛頓米米(N(Nm)m)或千或千牛牛米米( kN( kNm)m)2.2.合力矩定理合力矩定理 平面匯交力系的合力對(duì)平面上任一點(diǎn)之矩，等平面匯交力系的合力對(duì)平面上任一點(diǎn)之矩，等于所有各分力對(duì)同一點(diǎn)力矩的代數(shù)和。于所有各分力對(duì)同一點(diǎn)力矩的代數(shù)和。 即：n Mo（FR）Mo（F）實(shí)例：鉗工用絲錐攻螺紋實(shí)例：鉗工用絲錐攻螺紋o力偶的形成力偶的形成ABO3.3.力偶和力偶矩力偶和力偶矩F1F2力偶實(shí)例力偶實(shí)例: :（1 1）

4、力偶）力偶力力 偶偶 : : 由一對(duì)大小相等大小相等, ,方向相反方向相反, ,且作用線相互且作用線相互平行的兩個(gè)力所組成的力系平行的兩個(gè)力所組成的力系. . 力偶系是一種基本力系，同時(shí)也是一種特力偶系是一種基本力系，同時(shí)也是一種特殊力系，是研究一般力系的基礎(chǔ)。殊力系，是研究一般力系的基礎(chǔ)。dPF1F2力偶和力偶矩實(shí)踐證明：力偶只能使物體產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)，不能產(chǎn)生移實(shí)踐證明：力偶只能使物體產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)，不能產(chǎn)生移動(dòng)效應(yīng)。動(dòng)效應(yīng)。關(guān)于力偶o(jì)力偶作用的例子力偶作用的例子: :司機(jī)開車時(shí)，用雙手轉(zhuǎn)動(dòng)方司機(jī)開車時(shí)，用雙手轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤、鉗工用絲錐攻螺紋、擰水龍頭等等。向盤、鉗工用絲錐攻螺紋、擰水龍頭等等。力偶

5、力偶力偶的表示法力偶的表示法: :n符號(hào)表示符號(hào)表示: :（F F，F(xiàn)F）n圖示圖示: :（2）力偶矩）力偶矩-指力偶中力的大小與力偶臂的乘積。指力偶中力的大小與力偶臂的乘積。用以衡量力偶對(duì)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)，用以衡量力偶對(duì)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)， 大小表示為：大小表示為：（，（，）= = d d o力偶矩單位：力偶矩單位：牛米牛米N.m或千牛米或千牛米kN.mo力偶矩正負(fù)號(hào)規(guī)定：力偶矩正負(fù)號(hào)規(guī)定：逆時(shí)針為正逆時(shí)針為正, ,反之為負(fù)。反之為負(fù)。M(+）M（-）力偶和力偶矩o力偶的三要素：力偶的三要素： 力偶矩大小、力偶的轉(zhuǎn)向、力偶的作用面P力偶作用面力偶作用面：力偶中一對(duì)力力偶中一對(duì)力 所組成的平面；所組

6、成的平面；力偶臂力偶臂：構(gòu)成力偶的一對(duì)力的作用線間的垂直距構(gòu)成力偶的一對(duì)力的作用線間的垂直距離，用離，用 d d 表示；表示；dPF1F2力偶力偶力偶的基本性質(zhì)力偶的基本性質(zhì) 1)力偶是無法再簡化的簡單力系力偶是無法再簡化的簡單力系力偶是力的特殊組合，力偶不能簡化為合力力偶是力的特殊組合，力偶不能簡化為合力力偶不能與力平衡，力偶只能與力偶相平衡力偶不能與力平衡，力偶只能與力偶相平衡2)2)力偶中兩個(gè)力對(duì)其作用面力偶中兩個(gè)力對(duì)其作用面P P內(nèi)任意一點(diǎn)之矩的代內(nèi)任意一點(diǎn)之矩的代數(shù)和，等于該力偶的力偶矩：數(shù)和，等于該力偶的力偶矩： MoMo（F F）+Mo+Mo（FF）= M = M =d d 3)

7、 3)力偶對(duì)剛體的運(yùn)動(dòng)效應(yīng)只與力偶矩的大小和力偶力偶對(duì)剛體的運(yùn)動(dòng)效應(yīng)只與力偶矩的大小和力偶在作用面內(nèi)的轉(zhuǎn)向有關(guān)在作用面內(nèi)的轉(zhuǎn)向有關(guān). . u平面平行力系的平衡條件與平衡方程平面平行力系的平衡條件與平衡方程 u平面平行力系平衡方程的應(yīng)用平面平行力系平衡方程的應(yīng)用o平面平行力系平面平行力系 :平面平行力系是指各力作用平面平行力系是指各力作用線在同一平面內(nèi)并相互平行的力系線在同一平面內(nèi)并相互平行的力系 . o 用平面力系平衡方程可解決工程平衡問題。用平面力系平衡方程可解決工程平衡問題。：n根據(jù)題意選取研究對(duì)象，畫分離體受力圖根據(jù)題意選取研究對(duì)象，畫分離體受力圖n建立適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系（使盡可能多的力與

8、坐建立適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系（使盡可能多的力與坐標(biāo)軸處于特殊位置，力矩中心盡量選在未知力標(biāo)軸處于特殊位置，力矩中心盡量選在未知力交點(diǎn)上）交點(diǎn)上）n根據(jù)平衡條件列平衡方程并求解根據(jù)平衡條件列平衡方程并求解o!。汽車起重機(jī)的車重汽車起重機(jī)的車重G=20kN，起重機(jī)座部分重起重機(jī)座部分重W1=30,正好正好通過車輪通過車輪B的中心。起重臂重的中心。起重臂重W2=4，設(shè)起重臂在起重機(jī)對(duì)，設(shè)起重臂在起重機(jī)對(duì)稱平面內(nèi)，并在最低起吊位置。稱平面內(nèi)，并在最低起吊位置。求求:(l)該起重機(jī)的最大起重量；該起重機(jī)的最大起重量；(2)起重機(jī)在最大起重條件下，起重機(jī)在最大起重條件下，車輪對(duì)地面的壓力是多大車輪對(duì)地面的壓力是

9、多大? o解解 (1)選整臺(tái)起重機(jī)為研究對(duì)象，選整臺(tái)起重機(jī)為研究對(duì)象，在其工作時(shí)，受到的作用力為在其工作時(shí)，受到的作用力為G、W1、W2、W3、RA和和RB，這些，這些 力組成平面力系。力組成平面力系。 根據(jù)平衡條件根據(jù)平衡條件 ，則有，則有 為保證起吊重量為保證起吊重量W3最大時(shí)，起重機(jī)不發(fā)生縱向傾翻，必須最大時(shí)，起重機(jī)不發(fā)生縱向傾翻，必須 使使RA大于或等于大于或等于0，所以，所以 故最大起吊重量故最大起吊重量W3max=6. 98(kN)。(2)對(duì)于后輪支座反力，有對(duì)于后輪支座反力，有 則有則有 故車輪故車輪A對(duì)地面的壓力對(duì)地面的壓力(與與RA方向相反方向相反)為零，車輪為零，車輪B對(duì)地

10、面的壓對(duì)地面的壓力力(RB與方向相反與方向相反)為為60.98kN。三、三、 平面任意力系的平衡條件和平平面任意力系的平衡條件和平衡衡 方程方程00()0 xyOFFMF二二矩矩式式三三矩矩式式o所需器材所需器材o桑塔納桑塔納AFE發(fā)動(dòng)機(jī)（已拆除發(fā)動(dòng)機(jī)附件、發(fā)動(dòng)機(jī)（已拆除發(fā)動(dòng)機(jī)附件、油底殼、氣門室蓋、正時(shí)皮帶），發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼、氣門室蓋、正時(shí)皮帶），發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架，世達(dá)翻轉(zhuǎn)架，世達(dá)120件套常用工具一套，世件套常用工具一套，世達(dá)扭力扳手等。達(dá)扭力扳手等。o（1）從兩端至中間分二次均勻旋松凸輪軸支承蓋螺）從兩端至中間分二次均勻旋松凸輪軸支承蓋螺母，取下支承蓋，按順序排放好，拆下凸輪軸（帶正母，取下支承蓋，按順序排放好，拆下凸輪軸（帶正時(shí)齒）時(shí)齒） o（2）旋松氣缸蓋螺栓時(shí)按旋緊的逆順序）旋松氣缸蓋螺栓時(shí)按旋緊的逆順序 進(jìn)行對(duì)稱均勻旋松汽缸蓋螺栓，進(jìn)行對(duì)稱均勻旋松汽缸蓋螺栓， 拆下汽缸蓋，拆下汽缸蓋， 檢查汽缸墊檢查汽缸墊 o（3）確認(rèn)氣缸墊上下面，放到氣缸體上）確認(rèn)氣缸墊上下面，放到氣缸體上,裝上氣缸蓋，裝上氣缸蓋，從中間至二端對(duì)角交替分從中間至二端對(duì)角交替分4次擰緊缸蓋螺栓，第一次次擰緊缸蓋螺栓，第一次40Nm、第二次、第二次60Nm、第三次、第三次75Nm、第四次連、第四次連續(xù)扭力鈑手續(xù)扭力鈑手1/4圈圈(折轉(zhuǎn)折轉(zhuǎn)90)。o（4）凸輪軸及支