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注冊電氣工程師基礎(chǔ)知識考試理論力學(xué)知識點(9)
來源:中華考試網(wǎng)  2020/12/11 11:00:22  

  約束和約束力幾種常見約束

  1、具有光滑接觸表面的約束

  例:支持物體的固定面、嚙合齒輪的齒面、機床中的導(dǎo)軌等,當(dāng)摩擦不計時,都屬于這類約束。

  這類約束不能限制物體沿約束表面切線的位移,只能阻礙物體沿接觸表面法線并向約束內(nèi)部的位移。

  約束力:作用在接觸點處,方向沿接觸表面的公法線,并指向被約束的物體,稱為法向約束力,通常以FN表示。

  2、柔軟的繩索、鏈條、膠帶等

  這類約束本身只能承受拉力。

  3、光滑鉸鏈

  這類約束有向心軸承、圓柱形鉸鏈和固定鉸鏈支座等。

  (1) 向心軸承(徑向軸承)

  軸可在孔內(nèi)任意轉(zhuǎn)動,也可沿孔的中心線移動,但軸承阻礙著軸沿徑向向外的位移,軸承對軸的約束力FA作用在接觸點A,且沿公法線指向軸心。但隨軸所受主動力的變化,接觸點位置也隨之不同,約束力方向也隨之變化,但無論約束力朝向何方,它的作用線必垂直于軸線并過軸心。

  約束力:方向隨主動力改變,作用線必垂直于軸線并過軸心。常用過軸心的兩個正交分力FAx、FAy表示。

  (2)圓柱鉸鏈和固定鉸鏈支座

  圖示拱形橋,立體結(jié)構(gòu)圖見書P11,由兩個拱形構(gòu)件通過圓柱鉸鏈C及兩個固定鉸鏈支座A、B連接而成,圓柱鉸鏈簡稱鉸鏈,固定鉸鏈支座簡稱固定鉸支。鉸鏈和固定鉸支與軸承具有同樣的約束性質(zhì)。

  約束力:方向不能預(yù)先定出,作用線垂直軸線并過鉸鏈中心。常用大小未知的正交分力表示。

  4、其它約束

  (1) 滾動支座

  在鉸鏈與光滑支承面間,裝有幾個滾軸。在橋梁、屋架結(jié)構(gòu)中常見,滾動支座可沿支承面移動,允許由于溫度變化而引起結(jié)構(gòu)跨度的自由伸長或縮短。

  約束力:垂直于支承面,且過鉸鏈中心,常用FN表示。

  (2) 球鉸鏈

  通過圓球和球殼將兩個構(gòu)件連接在一起的約束。

  約束力:過接觸點與球心,但方向不能預(yù)先確定。常用三個正交分力表示。

  (3) 止推軸承

  止推軸承、角接觸球軸承、圓錐輥子軸承等與向心軸承不同,它除了能限制軸的徑向位移外,還能限制軸向位移。

  約束力:有三個正交分量。

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