资源简介

(共34张PPT)
结构及其设计
一、 常见结构的认识
第一单元
一个设计合理的结构应该能承受正常使用
时外界的各种作用力，抵抗各种变形。
受力形式 受力图示 受力特点
构件两端受沿轴线方向的拉 力
构件两端受沿轴线方向的压 力
在通过构件轴线的平面内， 承受垂直于构件轴线的外力 或外力偶的作用
受力形式 受力图示 受力特点
构件承受两个作用线相距很 近、大小相等、方向相反的 力
构件两端受到两个在垂直于 轴线平面内的力偶作用，两 力偶大小相等，转向相反
3. 辨析结构的类型
结构的分类多种多样，从形态方面考虑，通常有实体结构、框架结构和 壳体结构等基本类型。
结构类型 结构特征 受力特点 实例
基 本 结 构 结构 结构体本身是 的 结构 外力分布在整个结构体中 实心墙、大坝、 天坛回音壁等
结构 结构体由 的构件 组成的结构，其构件的 几何特征是横截面尺寸 比长度小得多 既能承受竖向重力荷载，也能承受横向方向的荷载 铁架塔、建筑用 脚手架、厂房的 框架、汽车框架 等
结构类型 结构特征 受力特点 实例
基 本 结 构 结构 通常是指层状的结构， 其几何特征是厚度比长 度和宽度小得多（壳体 结构自重轻，且能承受 较大的外力） 外力作用在 结构体的表 面上 灯罩、鸡蛋壳、歌剧 院弧形顶部、摩托车 头盔、火箭的头部整 流罩、飞机外壳等
结构 由两种或两种以上的基本结构类型组合而成的结构 － 埃菲尔铁塔，塔基为 实体结构，塔身为框 架结构
【项目情境】小明在参加模型加工实践活动后，想通过刚学过的结 构受力知识分析加工时各工具或工件的受力情况。请帮助小明完成 以下任务。
【任务1】 扳手拧螺栓 【任务2】 框锯
①螺栓主要受
②扳手手柄主要受
①锯条主要受
②锯手主要受
③锯梁主要受 、
④锯绞主要受
【任务3】 攻丝 【任务4】 攻丝钻孔
①丝锥主要受
②丝锥扳手手柄主要受
①钻头主要受 、
A. 支架受压、面板受弯曲
B. 支架受弯曲、面板受拉
C. 支架受压、面板受弯曲
D. 支架受弯曲、面板受弯曲
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
【解析】 支架右端固定在墙壁上，左侧受向下的荷载力，将会发生向 下的弯曲形变，支架受弯曲；面板放置重物时，受间距较大的三个力， 中间位置将会发生向下的弯曲形变，面板也受弯曲，D选项正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
A. G形木工夹夹
紧工件时，图示
处丝杠受力
B. 平口钳夹紧工
件时，图示处丝
杠受力
C. 手钳夹紧工件
时，图示处螺栓
受力
D. 夹持工具夹紧
工件时，图示处
丝杠受力
【解析】 A项，丝杠受压﹔B、C、D项，丝杠与螺栓均受拉。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
A. 手柄受扭转，丝杠受压
B. 手柄受弯曲，丝杠受拉
C. 夹头受弯曲，支架受弯曲
D. 夹头受压，支架受压
【解析】 夹头受距离较远的三个力作用，夹头受弯曲；支架下端为刚 连接，上端受水平方向的力，支架受弯曲，C选项正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
A. 锁定状态下，连杆与推杆在同一直线上
B. 压紧过程中，手柄和连杆都受弯曲
C. 调节螺栓可压紧并锁定不同大小的物体
D. 放松过程中，连杆先受压后受拉
【解析】 手柄受距离较远的三个力，手柄受弯曲；连杆两端均为铰连 接，沿轴线方向受压，B选项错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
A. 物体被松开
B. 夹紧时物体受压
C. 抓手受弯曲
D. 拉杆受弯曲
【解析】 拉杆在力F的作用下向上移动，抓手向内合拢，A选项错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
A. 轴1受剪切、套筒受压、圆锥销1受弯曲
B. 轴1受扭转、套筒受扭转、圆锥销1受剪切
C. 套筒受压、圆锥销2受剪切、轴2受扭转
D. 套筒受扭转、圆锥销2受弯曲、轴2受剪切
【解析】 当轴1受到Md阻力矩时，圆锥销1会产生与之反向的力矩，轴1 受扭转；圆锥销1受上下错开的两个力，反向且距离很近，受剪切，B 选项正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
A. 支架受弯曲、销轴受剪切
B. 支架受弯曲、销轴受弯曲
C. 支架受拉、销轴受弯曲
D. 支架受拉、销轴受扭转
【解析】 销轴中间挂滑轮，受到距离较远的三个力作用，不是剪切，销轴受弯曲。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
A. 连杆1受拉、摆杆2受压、机座立杆受压和受弯曲
B. 连杆1受拉、摆杆2受压、机座立杆受拉和受弯曲
C. 连杆1受压、摆杆2受拉、机座立杆受拉和受弯曲
D. 连杆1受压、摆杆2受拉、机座立杆受压和受弯曲
【解析】 在力F1、F2的作用下，连杆机构处于平衡状态时，摆杆2受到 向上的力，摆杆2受拉：机座立杆也受到沿摆杆2轴线向上的力，机座立 杆同时受拉和受弯曲；连杆1受压，C选项正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
A. 连杆受弯曲、摆杆受压
B. 连杆受扭转、摆杆受压
C. 连杆受扭转、摆杆受拉
D. 连杆受弯曲、摆杆受拉
【解析】 连杆受到距离较远的三个力作用，连杆受弯曲；连杆在F的作 用下有向上运动的趋势，带动摆杆向上，摆杆受拉，D选项正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
A. 连杆1受拉、摆杆受扭转、连杆2受压、压杆受压和受弯曲
B. 连杆1受压、摆杆受弯曲、连杆2受压、压杆受压和受弯曲
C. 连杆1受压、摆杆受扭转、连杆2受拉、压杆受压
D. 连杆1受压、摆杆受弯曲、连杆2受压、压杆受压
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
【解析】 连杆2与压杆共线，压杆只受压；摆杆受到距离较远的三个力 作用，摆杆受弯曲，D选项正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
图a 图b
A. 连杆受拉、摆杆受弯曲、压杆受压
B. 连杆受压、摆杆受拉、压杆受弯曲
C. 连杆受弯曲、摆杆受压、压杆受拉
D. 连杆受压、摆杆受压、压杆受弯曲
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
【解析】 工件受到最大的压紧力时，连杆对压杆的力方向向下，压杆 对连杆的力向上，连杆受压，连杆受向上的力，连杆对摆杆的力也向 上，摆杆受拉，压杆受三个较远的力，压杆受弯曲，B选项正确。
a b
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
A. 连杆2受压
B. 连杆3受压
C. 拉杆1受拉、受弯曲
D. 拉杆2受拉、受弯曲
【解析】 D连杆4与拉杆2恰好在同一条直线上，所以不受弯曲，D选项 错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
A. 伸缩杆受压，连杆1受拉，连杆2受拉，压杆受弯曲
B. 伸缩杆受压、受弯曲，连杆1受压，连杆2受压，压杆受弯曲
C. 伸缩杆受压、受弯曲，连杆1受压，连杆2受压，弹簧受拉
D. 伸缩杆受压，连杆1受压，连杆2受压，立柱受弯曲
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
【解析】 伸缩杆受压，由于底板的支撑作用，不受弯曲；连杆1是二力 杆，左端被伸缩杆推动，受压；连杆2也是二力杆，被连杆1顶着，受 压；立柱是三力杆，中部受垂直于杆方向的推力，受弯曲。弹簧受压， 压杆受弯曲。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
A. 弹簧受压，支架1受拉，销轴受弯曲
B. 弹簧受拉，支架1受压，销轴受剪切
C. 弹簧受拉，支架受1弯曲，销轴受剪切
D. 弹簧受压，支架受1弯曲，销轴受弯曲
【解析】 支架1受三个距离较远的力，因此支架1受弯曲；销轴与三角 连接块和支架紧密连接，受到方向相反但距离很近的作用力，受剪切； 若假设灯罩较重，下坠过程中弹簧连接的两个位置间距会变大，因此弹 簧受拉，C选项正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
A. 推杆受压，连杆1受拉，连杆2受弯曲
B. 推杆受压，连杆1受压，摆杆1受弯曲
C. 推杆受弯曲，连杆1受压，连杆2受弯曲
D. 推杆受弯曲，连杆1受拉，摆杆2受弯曲
【解析】 力F沿推杆轴线方向，推杆受压；连杆2受三个距离较远的 力，连杆2受弯曲；连杆2在力F的作用下会顺时针转动，对连杆1施加 沿轴线向右的力，连杆1受拉伸，A选项正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
A. 液压杆1受压，液压杆2受拉，杆1受弯曲，杆3受弯曲
B. 液压杆1受扭转，液压杆2受压，杆2受压，杆3受拉
C. 液压杆2受压，杆1受弯曲，杆2受拉，杆3受弯曲
D. 铲斗受弯曲，杆1受弯曲，杆2受压，杆3受拉
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
【解析】 装置有下坠趋势，对液压杆1施加向下的力，液压杆1受压； 杆1受三个距离较远的力，连杆1受弯曲；铲斗有绕中间点顺时针转动的 趋势，对液压杆2施加沿轴线向上的力，液压杆2受压，C选项正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
A. 平台上升过程中，摇臂受压或受拉
B. 平台上升过程中，手柄受压或受拉
C. 平台停在最高点时，连杆1、连杆2都受扭转
D. 平台停在最高点时，螺杆受压
【解析】 平台上升过程中，摇臂受弯曲、受扭转，A选项错误；上升过 程中，手柄受弯曲，B选项错误；停在最高点时，连杆1、连杆2受三个 距离较远的力，均受弯曲，C选项错误。平台停在最高点时，平台有下 坠趋势，滑块有向右移动趋势，螺杆受压。D选项正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
18. 小明在查阅资料时发现了如图所示的一种制动装置，通过对手 柄施加不同方向的力来实现对转动轮的控制，请分析该装置，完成 以下任务。
任务：试分析当转动轮转动时，手柄受到如图所示的力F，装置中各构件主要的受力情况。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
构件 受力形式
手柄 受拉
三角形板 受弯曲
连杆2 受拉
左/右竖板 受弯曲
左/右闸瓦 受压
转动轮 受扭转
转动轴 受扭转
受扭转和受压
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18

展开更多......

收起↑