第二节 平面力偶系的简化
作用在刚体上同一平面内的几个力偶称为平面力偶系。利用力偶的性质,可以很容易地解决平面力偶系的简化问题。
如图2 6(a)所示,在某平面内作用有两个力偶M1和M2。在两力偶的作用面内,任选一线段AB=d作为公共力偶臂,将力偶M1、M2搬移,并把力偶中的力分别改变为
图2 6(b)所示的情形。
F1=F′1=Md1,F2=F′2=Md2
根据力偶等效理论,图2 6(a)和图2 6(b)是等效的。于是,力偶M1与M2可合成一个合力偶,如图2 6(c)所示,其合力偶矩为
M=FRd=(F1-F2)d=M1+M2
同理,平面力偶系合成的最终结果可得到一个合力偶,合力偶的矩等于各分力偶矩的代数和,即
M=M1+M2+…+Mn=∑Mi
(2 6)
图2 6
图2 7
【例23】如图27所示,在一钻床上水平放置工件,在工件上同时钻四个等直径的孔,每个钻头的力偶
矩为m1=m2=m3=m4=15N· m,求工件的总切削力
偶矩。
解:各力偶的合力偶矩为
M=m1+m2+m3+m4=4×(-15)
=-60(N·m)