您当前的位置:第一章 >>第三节 基本约束及其约束力

     若约束本身为刚体,这种约束称为"刚性约束"。这时,约束力的方向和作用线与接触表面的光滑程度有关。接触表面光滑时,摩擦力的影响可以忽略不计,约束力将沿着接触面的法线方向;当接触表面为平面时,则约束力垂直于接触表面。显然,当被约束物体与光滑表面接触位置为已知时,约束力的方向和作用线是确定的。

     1.光滑接触面约束

     当物体接触面上的摩擦力可以忽略时,即可看作光滑接触面,这时两个物体可以脱离开,也可以沿光滑面相对滑动,但沿接触面法线且指向接触面的位移受到限制。所以光滑接触面约束反力作用于接触点,沿接触面的公法线且指向物体,为压力。

     2.圆柱形铰链约束

图 1-19 圆柱形铰链约束

     工程上常用销钉来联接构件或零件,这类约束只限制相对移动不限制转动,且忽略销钉与构件间的磨擦。若两个构件用销钉连接起来,这种约束称为铰链约束,简称铰连接或中间铰, 铰链约束只能限制物体在垂直于销钉轴线的平面内相对移动,但不能限制物体绕销钉轴线相对转动。 铰链约束的约束反力作用在销钉与物体的接触点D,沿接触面的公法线方向,使被约束物体受压力。但由于销钉与销钉孔壁接触点与被约束物体所受的主动力有关,一般不能预先确定,所以约束反力Fc的方向也不能确定。因此,其约束反力作用在垂直于销钉轴线平面内,通过销钉中心,方向不定。为计算方便,铰链约束的约束反力常用过铰链中心两个大小未知的正交分力Xc,Yc来表示 。两个分力的指向可以假设。

     3.固定铰支座

图 1-20 固定铰支座

     将结构物或构件用销钉与地面或机座连接就构成了固定铰支座, 固定铰支座的约束与铰链约束完全相同。简化记号和约束反力如图1-20。




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