所有机械装置并非仅做功的机构部分,构造体整体都会发生力的传达与耐久作用。本章就通过“力的合成与分解”关系来说明力的传达。
力的合成
一般来说,会有多个力作用在机构部分。可将多个力的效果用1个合成的力表示出来。该力称为合力。
a) 非同一作用线,相交的2个力的合力
如下图所示,对球施加F1与F2 2个力(方向与大小)时,可立即知道球受到哪个方向、多大的力,将其理解为力的合力。
2个力的合力的求取方法
画出以F1与F2为两边的平行四边形。将右图的平行四边形OABC称为力的平行四边形。
在该平行四边形两条对角线的中间,画出与F1、F2作用点相同的对角线OC方向(力的方向)与长度(力的大小),该线为F1与F2两个力的合力(力的合成)。
因此,在橘色线F3长度比例的力的作用下,球会朝着的F3箭头方向移动。
力的合成的分析如运用「倍力构造-2(机关夹具的要素)的倍力机构」杠杆机构的冲压机图解所示。
b) 2个以上的力的合力
本章针对球中心1点,在相同平面上作用的多个力的合成进行说明。
上图F1、F2、F3、F4这4个不同的力(矢量)作用在球的中心O。
此时将合力的4个矢量连接成多边形,而该多边形的最后一边的箭头为合力。
说明
上文提到2个力的合力为,力的平行四边形的对角线。
该合力的求取方法,可从力的三角形几何形状分析中得出相同答案。
通过运用该力的三角形的分析方法,可求取多个力的合力。
因此,即使有多个力作用时,可以计算合力作用于球的移动方向与力的大小F5。
理解力的分解,将对分析施加在轴承的荷重到底是哪种力作用在轴承导轨起到帮助作用。本章就力的分解进行说明。
(1) 力的分解是什么?
将1个力分解成与该力相同作用的2个及以上的力,称为力的分解。
分解后单个的力称为分力。
力的分解是与力的合成相反的解析法。
在分解力时,经常对分解的分力方向附加条件。例如:
1) 2个分力方向形成直角的情况(上图示例)
2) 2个分力方向限制在一定角度关系的情况
3) 提供1个分力方向与大小的情况
在支架构造的示例中,可知道荷重施加在支架构造的力的分力成分。
热门跟贴