第四章空間力系的平衡第一頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五

靜力學第4章空間力系的平衡實例1第二頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五

靜力學第4章空間力系的平衡實例2第三頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五本章內(nèi)容：1.空間約束；3.空間匯交力系的平衡；4.空間平行力系的平衡；2.空間分布力；

靜力學第4章空間力系的平衡主要內(nèi)容5.空間力偶系的平衡；6.空間一般力系的平衡。第四頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五本章內(nèi)容：1.空間約束；3.空間匯交力系的平衡；4.空間平行力系的平衡；2.空間分布力；

靜力學第4章空間力系的平衡主要內(nèi)容5.空間力偶系的平衡；6.空間一般力系的平衡。第五頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五

靜力學第4章空間力系的平衡空間約束一.約束回顧1.柔索2.光滑接觸面3.平面光滑柱鉸112第六頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五

靜力學第4章空間力系的平衡空間約束4.導(dǎo)向輪5.圓柱滾子軸承6.蝶鉸222第七頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五

靜力學第4章空間力系的平衡空間約束7.平面固定端8.球鉸9.圓錐滾子軸承333第八頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五

靜力學第4章空間力系的平衡空間約束10.空間固定端11.導(dǎo)軌12.萬向節(jié)654第九頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五

靜力學第4章空間力系的平衡空間約束13.導(dǎo)向軸承14.空間柱鉸45第十頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五

靜力學第4章空間力系的平衡空間平行分布力平面平行分布力系的合力等于分布圖形的面積，合力作用線過分布圖形的形心一、平面平行分布力的合成二、空間平行分布力的合成1.空間線分布平行分布力系的合力等于分布圖形的面積，合力作用線過分布圖形的形心第十一頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五xyzOqBA

靜力學第4章空間力系的平衡空間平行分布力例1沿AOB分布的平行分布力，最大分布集度為q，OA=OB=L。求合力大小及位置。解：方法一F第十二頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五xyzOqBA解：方法二F

靜力學第4章空間力系的平衡空間平行分布力F1F21.OA段分布力合成F12.OB段分布力合成F23.F1何F2合成F第十三頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五2.空間面分布平行分布力系的合力等于分布圖形的體積，合力作用線過分布圖形的形心

靜力學第4章空間力系的平衡空間平行分布力xyzOqBAC例2正方形AOBC分布的平行分布力如圖，最大分布集度為q，OA=OB=L。求合力大小及位置。第十四頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五

靜力學第4章空間力系的平衡空間平行分布力xyzOqBAC解：1.合力大小2.合力作用線位置F第十五頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五第4章空間力系的平衡

空間力系力系的平衡條件：平衡的解析表達式（平衡方程）：力系的簡化結(jié)果：合力

靜力學平衡方程能否寫成三個力矩方程？有何限制條件？空間匯交力系(concurrentforcesysteminspace)(三軸不共面、不過匯交點）第十六頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五圖示起重機，起重桿A端用球鉸固定在地面上，B端用繩CB和DB分別系在墻上C、D點，CD平行x軸。已知CE=EB=DE,角α=30o，CDB平面與水平面間的夾角∠EBF=30o，重物G=10kN。如不計起重桿的重量,求起重桿所受的力和繩子的拉力。第4章空間力系的平衡

靜力學例題1第十七頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五1.分析桿AB與重物，受力如圖。解：xzy30oαABDGCEFF1F2FAzy30oαABGEFF1FA其側(cè)視圖為第4章空間力系的平衡

靜力學例題1第十八頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五3.聯(lián)立求解2.列平衡方程。第4章空間力系的平衡

靜力學例題1xzy30oαABDGCEFF1F2FA第十九頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五

桅桿式起重機如圖所示。AC為立柱，BC，CD和CE均為鋼索，AB為起重桿。A為球鉸鏈約束。設(shè)B點滑輪起吊重物G=20kN，AD=AE=6m。起重桿AB在對稱面ACG內(nèi)。不計立柱和起重桿自重，求AB、AC和鋼索CD，CE所受的力。DCA5mBEG第4章空間力系的平衡

靜力學思考題1第二十頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五1.分析滑輪B，起重桿AB兩端鉸接，為二力構(gòu)件，滑輪B簡化為一點，受力如圖。xyBGFABFBC解：平面匯交力系，列平衡方程解得第4章空間力系的平衡

靜力學CA5mBEG思考題1第二十一頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五2.分析C點，受力如圖

此力系在Axy平面上投影為：xzAy列力的投影方程空間匯交力系，CFACFCEFCD第4章空間力系的平衡

靜力學思考題1第二十二頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五列平衡方程由此解得所求結(jié)果如下：xzAyCFACFCEFCD第4章空間力系的平衡

靜力學思考題1第二十三頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五力系的平衡條件：平衡的解析表達式（平衡方程）：力系的簡化結(jié)果：合力偶第4章空間力系的平衡

靜力學空間力偶系空間力偶系(couplesysteminspace)第二十四頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五

工件如圖，它的四個面上同時鉆五個孔，每個孔所受的切削力偶矩均為80N·m。求工件所受合力偶的矩在x，y，z軸上的投影Mx，My，Mz，并求合力偶矩矢的大小和方向。第4章空間力系的平衡

靜力學例題2第二十五頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五將力偶用力偶矩矢表示，并平移到A點。所以合力偶矩矢的大小合力偶矩矢的方向余弦解：A第4章空間力系的平衡

靜力學例題2第二十六頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五

圖示三角柱是正方體的一半。在其三個側(cè)面各作用一個力偶。已知力偶(F1,F1’)的矩M1=10N·m；力偶(F2,F2’)的矩M2=30N·m；力偶(F3,F3’)的矩M3=30N·m。試求合力偶矩矢M。又問使這個剛體平衡，還需要施加怎樣一個力偶。xzyOF1F2F3第4章空間力系的平衡

靜力學例題3第二十七頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五1.畫出各力偶矩矢2.合力偶矩矢M的投影解：第4章空間力系的平衡

靜力學例題3第二十八頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五3.合力偶矩矢M的大小和方向。4.為使這個剛體平衡，需加一力偶，其力偶矩矢為M4=－M。xzy45°OM145°M2M3第4章空間力系的平衡

靜力學例題3第二十九頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五平衡方程：第4章空間力系的平衡

靜力學空間任意力系平衡方程:限制條件？空間任意力系(equilibriumofthreedimensionalforcesystem)空間平行力系(parallelforcesysteminspace)第三十頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五在三輪貨車上放著一重G=1000N的貨物，重力G的作用線通過矩形底板上的點M。已知O1O2=1m，O3D=1.6m，O1E=0.4m，EM=0.6m，點D是線段O1O2的中點，EM⊥O1O2，試求A，B，C各處地面的鉛直約束力。ABCGEO3O2O1DM第4章空間力系的平衡

靜力學例題4第三十一頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五2.列平衡方程。3.聯(lián)立求解。zxyEO3O2O1DMGFBFAFC1.分析貨車，受力如圖。解：第4章空間力系的平衡

靜力學例題4思考：如何確定貨車的重心位置？第三十二頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五

鏜刀桿的刀頭在鏜削工件時受到切向力Fz，徑向力Fy，軸向力Fx的作用。各力的大小Fz=5000N，F(xiàn)y=1500N，F(xiàn)x=750N，而刀尖B的坐標如圖。如果不計刀桿的重量，試求刀桿根部A的約束力的各個分量。xzy20075ABFyFzFx第4章空間力系的平衡

靜力學例題5第三十三頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五3.聯(lián)立求解。第4章空間力系的平衡

靜力學例題51.分析鏜刀桿,受力如圖解：FxFyFzxzyABFAxMAxFAyFAzMAyMAz2.列平衡方程第三十四頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五如圖所示勻質(zhì)長方板由六根直桿支持于水平位置，直桿兩端各用球鉸鏈與板和地面連接。板重為G，在A處作用一水平力F，且F=2G。求各桿的內(nèi)力。第4章空間力系的平衡

靜力學例題6第三十五頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五2.列平衡方程。1.分析方板，受力如圖。解：第4章空間力系的平衡

靜力學例題6第三十六頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五第4章空間力系的平衡

靜力學例題63.聯(lián)立求解思考：使用六矩式方程的限制條件是什么？（1、三軸不共面；2、六軸不匯交于兩點；3、四軸不匯交于一點；4、任一軸不同時與三軸相交）第三十七頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期五在圖中膠帶的拉力F2