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)