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力和力矩的区别是什么

力和力矩的区别是什么
力和力矩的区别是什么

力和力矩的区别是什么

力矩

力使物体转动的效果,不仅跟力的大小有关,还跟力和转动轴的距离有关。力越大,力跟转动轴的距离越大,力使物体转动的作用就越大。从转动轴到力的作用线的距离,叫做力臂。力和力臂的乘积叫做力对转动轴的力矩。

力矩(torque):力(F)和力臂(L)的乘积(M)。即:M=F·L。其中L是从转动轴到力的矢量, F是矢量力。

力矩的量纲是距离×力;与能量的量纲相同。但是力矩通常用牛顿-米,而不是用焦耳作为单位。力矩的单位由力和力臂的单位决定。

力对物体产生转动作用的物理量。可分为力对轴的矩和力对点的矩。力对轴的矩是力对物体产生绕某一轴转动作用的物理量。它是代数量,其大小等于力在垂直于该轴的平面上的分力同此分力作用线到该轴垂直距离的乘积;其正负号用以区别力矩的不同转向,按右手螺旋定则确定:以右手四指沿分力方向,且掌心面向转轴而握拳,大拇指方向与该轴正向一致时取正号,反之则取负号。力对点的矩是力对物体产生绕某一点转动作用的物理量。它是矢量,等于力作用点位置矢r和力矢F的矢量积。例如,用球铰链固定于O点的物体受力F作用,以r表示自O点至F作用点A的位

置矢,r和F的夹角为a(见图)。物体在F作用下,绕垂直于r与F组成的平面并通过O点的轴转动。转动作用的大小和转轴的方向取决于F对O 点的矩矢M,M=r×F ;M的大小为rFsina ,方向由右手定则确定。力矩M 在过矩心O的直角坐标轴上的投影为Mx 、My 、Mz 。可以证明Mx 、My 、Mz 就是F对x ,y,z轴的矩。力矩的量纲为L2MT -2,其SI 单位为N·m。

力(force)

力是物体对另一物体的作用,一个物体受到力的作用,一定有另外的物体施加这种作用。前者是受力物体,后者是施力物体,只要有力发生,就一定有受力物体和施力物体。有时为了方便,只说物体受了力,而没有指明施力物体。但施力物体一定是存在的。

力的大小可以用测力计(弹簧秤)来测量。在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号是N。

力不但有大小,而且有方向。物体受到的重力是竖直向下的,物体在液体中受到的浮力是竖直向上的。力的方向不同,它的作用效果也不同。作用在运动物体上的力,如果方向与运动方向相同,将加快物体的运动;如果方向与运动方向相反,将阻碍物体的运动。可见,要把一个力完全表达出来,除了力的大小,还要指明力的方向,可以用力的示意图来表示它们。

用一条有向线段把力的三要素准确的表达出来的图叫力的图示。

力可以分为两类,一类是根据力的性质来命名的,如重力、弹力、摩擦力、分子力、电力、磁

力,等等;另一类是根据力的效果来命名的,如拉力、压力、支持力、动力、阻力,等等。

力是矢量,国际单位是牛顿。

力的作用是相互的。

力的作用效果:

1、改变物体运动状态;

2、使物体发生形变。

力的三要素:

1、大小;

2、方向;

3、作用点。

力的本质:力就是物体之间抛接基本粒子的过程,或者说基本粒子在物体间传递力的作用。

比如电磁力就是在物体之间在抛接光子,放出和吸收。

不同的力由不同的基本粒子传递,简单明了。

力的基本特征:

①物质性

②相互性

③矢量性

④独立性(即一个物体作用于某一物体上产生的效果与这个物体是否同时

受到其他力的作用无关。)

(完整版)力与力矩

力矩的量纲是距离乘以力;依照国际单位制,力矩的单位是牛顿-米。虽然牛顿与米的次序,在数学上,是可以变换的。BIPM (国际重量测量局) 设定这次序应是牛顿-米,而不是米-牛顿。 事实上,力矩与能量的关系是能量和一个对数矢量2π[lnK]的乘积,即 t=2πQ[lnK],[lnk]的方向垂直于作用平面。因此用焦耳做单位也不是错误的。做圆周运动时,K=e,因此使 1 牛顿-米的力矩,作用一全转,需要恰巧 2*Pi 焦耳的能量。 定义 力对物体的作用效应,除移动效应外,还有转动效应。 当然,量纲相同并不尽是巧合;使 1 牛顿-米的力矩,作用一全转,需要恰巧 2*Pi 焦耳的能量。 静力观念 当一个物体在静态平衡时,净作用力是零,对任何一点的净力矩也是零。关于二维空间,平衡的要求是: x,y方向合力均为0,且合力矩为0. 力矩电动机 所谓的力矩电动机是一种扁平型多极永磁直流电动机。其电枢有较多的槽数、换向片数和串联导体数,以降低转矩脉动和转速脉动。力矩电动机有直流力矩电动机和交流力矩电动机两种。 其中,直流力矩电动机的自感电抗很小,所以响应性很好;其输出力矩与输入电流成正比,与转子的速度和位置无关;它可以在接近堵转状态下直接和负载连接低速运行而不用齿轮减速,所以在负载的轴上能产生很高的力矩对惯性比,并能消除由于使用减速齿轮而产生的系统误差。 交流力矩电动机又可以分为同步和异步两种,目前常用的是鼠笼型异步力矩电动机,它具有低转速和大力矩的特点。一般地,在纺织工业中经常使用交流力矩电动机,其工作原理和结构和单相异步电动机的相同,但是由于鼠笼型转子的电阻较大,所以其机械特性较软。 动力观念 力矩是角动量随时间的导数,就像力是动量随时间的导数。 刚体的角动量是转动惯量乘以角速度。

力矩与力矩平衡

力矩和力矩平衡 一.内容黄金组. 1.了解转动平衡的概念,理解力臂和力矩的概念。 2.理解有固定转动轴物体平衡的条件 3.会用力矩平衡条件分析问题和解决问题 二.要点大揭秘 1.转动平衡:有转动轴的物体在力的作用下,处于静止或匀速转动状态。 明确转轴很重要: 大多数情况下物体的转轴是容易明确的,但在有的情况下则需要自己来确定转轴的位置。如:一根长木棒置于水平地面上,它的两个端点为AB,现给B端加一个竖直向上的外力使杆刚好离开 地面,求力F的大小。在这一问题中,过A点垂直于杆的水平直线是杆的转轴。象这样,在解决问 题之前,首先要通过分析来确定转轴的问题很多,只有明确转轴,才能计算力矩,进而利用力矩 平衡条件。 2.力矩: 力臂:转动轴到力的作用线的垂直距离。 力矩:力和力臂的乘积。 计算公式:M=FL 单位:Nm 效果:可以使物体转动 (1)力对物体的转动效果 力使物体转动的效果不仅跟力的大小有关,还跟力臂有关,即力对物体的转动效果决定于力矩。①当臂等于零时,不论作用力多么大,对物体都不会产生转动作用。②当作用力与转动轴平行时,不会对物体产生转动作用,计算力矩,关键是找力臂。需注意力臂是转动轴到力的作用线的距离,而不是转动轴到力的作用点的距离。 (2)大小一定的力有最大力矩的条件: ①力作用在离转动轴最远的点上; ②力的方向垂直于力作用点与转轴的连线。 (3)力矩的计算: ①先求出力的力臂,再由定义求力矩M=FL 如图中,力F的力臂为L F=Lsinθ 力矩M=F?L sinθ ②先把力沿平行于杆和垂直于杆的两个方向分解,平 行于杆的分力对杆无转动效果,力矩为零;平行于杆的分力的 力矩为该分力的大小与杆长的乘积。 如图中,力F的力矩就等于其分力F1产生的力矩,M =F sinθ?L 两种方法不同,但求出的结果是一样的,对具体的问题选择恰当的方法会简化解题过程。 3.力矩平衡条件: 力矩的代数和为零或所有使物体向顺时针方向转动的力矩之和等于所有使物体向逆时针方向转动的力矩之和。 ∑M=0或∑M 顺=∑M 逆 F F2

力和力矩的测量教学文稿

力和力矩的测量

力和力矩的测量 力的定义:力是物体之间的相互作用。大小、方向、作用点是力的三要素。 牛顿第二定律表述:动量对时间的变化率。F dp /d t = 国际单位:牛顿,简称牛,符号是N 。211/N kg m s =? 力矩定义:位矢和力的叉乘。物理学上指使物体转动的力乘以到转轴的距离。 力矩单位是牛顿·米(N ·m ) 对力的测量问题有两种基本方法:(1)直接比较(2)使用标准传感器进行间接比较 直接比较方法利用某种形式的梁式天平,并且使用零位平衡技术。 1 力的测量 1.1等臂天平(如图中分析天平,精度可达0.1mg )或非等臂天平。 最简单的重量或力的测量系统。基于力矩比较原理工作的。由未知的重量或力产生的力矩,和一个已知量产生的力矩进行比较。

1.2摆式测力机构 如摆式秤。 输入量施加到负载杆上,使配重旋转向外移动。该移动使得配重作用力矩增加,直到负载力矩和摆秤力矩相等。 1.3 弹性传感器 很多力传感器系统利用某种机械弹性件或弹性件的组合,对弹性件施加载荷导致一种类似的变形,通常是线性的,然后对该变形直接观察并且用于力的测量,或者使用另一个传感器来将该位移转换成另一种形式的输出,通常是电的形式。 通常要对弹性件进行标定,如调整螺旋弹簧的有效圈数等。 1.4应变片测力计 与将总变形用于测量载荷不同的是,应变片测力计根据单位应变来测量负载。电阻型应变片非常适合于这一用途。若要测量的是大载荷,可以使用直接拉压型元件。如果是小载荷,则可通过弯曲来放大应变。 金属电阻应变片的原理:当金属丝或金属箔片被机械地拉长时,导体的长度将变长,截面将变小,因此其电阻发生变化。如果电阻元件长度紧密附着在发生这样应变的构件上,使得电阻元件也产生应变,那么测出的电阻变化可以根据应变来定标。 金属应变片的应变片因子F 在通常要求的应变范围内基本上是个常数,而由实验确定的应变片因子F 的值,对于一种给定的材料是相当一致的。 1R F R ε?= 在实际应用中,F 和R 的值是由应变片制造商提供的,使用者要根据被测的输入量情况确定R ?

力矩转矩扭矩的定义

扭矩是使物体发生转动的力。发动机的扭矩就是指发动机从曲轴端输出的力矩。在功率固定的条件下它与发动机转速成反比关系,转速越快扭矩越小,反之越大,它反映了汽车在一定范围内的负载能力。 膇螈蒁螄膇羀蝿扭矩在物理学中就是力矩的大小,等于力和力臂的乘积,国际单位是牛米Nm,此外还可以看见kgm、lb-ft这样的扭矩单位,由于G=mg,当g=9.8的时候,1kg的重量为9.8N, 所以1kgm=9.8Nm,而磅尺lb-ft则是英制的扭矩单位,1lb=0.4536kg;1ft=0.3048m,可以算出1lb-ft=0.13826kgm。在人们日常表达里,扭矩常常被称为扭力(在物理学中这是2个不同的概念)。例如:8代Civic 1.8的扭矩为173.5Nm@4300rpm,表示引擎在4300转/分时的输出扭矩为173.5Nm,那173.5N的力量怎么能使1吨多的汽车跑起来呢?其实引擎发出的扭矩要经过放大(代价就是同时将转速降低)这就要靠变速箱、终传和轮胎了。引擎释放出的扭力先经过变速箱作“可调”的扭矩放大(或在超比挡时缩小)再传到终传(尾牙)里作进一步的放大(同时转速进一步降低),最后通过轮胎将驱动力释放出来。如某车的1挡齿比(齿轮的齿数比,本质就是齿轮的半径比)是3,尾牙为4,轮胎半径为0.3米,原扭矩是200Nm的话,最后在轮轴的扭力就变成200×3×4=2400Nm(设传动效率为100%)在除以轮胎半径0.3米后,轮胎与地面摩擦的部分就有2400Nm/0.3m=8000N,即800公斤力的驱动力,这就足以驱动汽车了。 薀蚁薅芇薇罿膄若论及机械效率,每经过一个齿轮传输,都会产生一次动力损耗,手动变速箱的机械效率约在95%左右,自动变速箱较惨,约剩88%左右,而传动轴的万向节效率约为 98%。整体而言,汽车的驱动力可由下列公式计算:扭矩×变速箱齿比×最终齿轮比×机械效率/轮胎半径 袁肃蒆荿莃蚂莇补充一点: 袅蚆袇薃蒄薆膈为什么引擎的功率能由扭矩计算出来呢? 螆虿螃肂螆羀肁功率P=功W/时间t,功W=力F×距离s;所以,P=F×s/t=F×速度v 蒀袂袃袆蒇膀蒃这里的v是线速度,而在引擎里,曲轴的线速度=曲轴的角速度ω×曲轴半径r,代入上式得:功率P=力F×半径r×角速度ω ;而力F×半径r=扭矩 肂蚅肆艿莀芄羆得出:功率P=扭矩×角速度ω 所以引擎的功率能从扭矩和转速中算出来角速度的单位是弧度/秒,在弧度制中一个π代表180度 莅蕿蚀薄莅袀节发动机扭矩 蒁衿莆蒅莈蒂羅概述 芃袃蚅腿薁蒂薅扭矩是使物体发生转动的力。发动机的扭矩就是指发动机从曲轴端输出的力矩。在功率固定的条件下它与发动机转速成反比关系,转速越快扭矩越小,反之越大,它反映了汽车在一定范围内的负载能力。 蚅袄螇螁芄螅羈在某些场合能真正反映出汽车的“本色”,例如启动时或在山区行驶时,扭矩越高汽车运行的反应便越好。以同类型发动机轿车做比较,扭矩输出愈大承载量愈大,加速性能愈好,爬坡力愈强,换挡次数愈少,

拧紧力矩与预紧力

1、引言 家用电器厂在生产某型产品时,经常出现批头、电批套筒或风批套筒被打断的现象。原因是一些重要零部件如发热管、R型弹簧等的固定都需要用很大的扭力矩来旋紧螺钉,而批头、电批套筒或风批套筒的极限扭力矩不能达到螺钉拧紧的拧紧力矩要求,致使其超过能够承受的最大拧紧力矩而折断。但是,螺钉的拧紧力矩到底需要多大?目前尚没有一个确切的或者令人信服的标准来衡量。 那么,有没有办法给定螺钉比较准确的标准值呢?答案是肯定的。 下面以某产品弹性元件固定螺钉PM5×10为例,来计算它的拧紧力矩。 2、螺纹联接的拧紧力矩 我们知道,在螺栓联接中,只有适当的预紧力才能保证螺栓可靠联接。而预紧力则是通过控制施加于螺钉的拧紧力矩或转角来间接实现的。但是,螺栓轴力与拧紧力矩之间的对应关系严重地受到摩擦条件的影响。摩擦一方面是螺纹自锁防松的必要条件,另一方面摩擦消耗大量拧紧力矩(能量)从而影响螺栓轴力。 拧紧时,扳手或电批(风批)力矩T用于克服螺纹副的螺纹阻力矩T1及螺母与被联接件(或垫圈)支承面间的端面摩擦力矩T2。即 T= T1+ T2=KF0 d (N·mm) d——螺纹公称直径(mm) F0——预紧力(N) K——拧紧力矩系数(无量纲)

其中,K值与螺纹中径、螺纹升角、螺纹当量摩擦系数、螺母与被联接件支承面间的摩擦系数有关。而这些参数的取值都比较复杂。要准确地计算出K 值,就要通过针对性的试验,同时测得预紧力和紧固扭矩才能间接获得拧紧力矩系数K值。一般情况下,在各种条件下的K值,可参考下表中的数据。 盘铝合金基材上,铝合金的硬度较低,摩擦力较大。故按干燥加工表面无润滑取值,则K值的取值范围是0.26~0.30,取最小值K=0.26。 螺纹联接的预紧力 螺纹联接预紧力的大小,要根据螺钉组受力和联接的工作要求决定。设计时首先要保证所需的预紧力,又不应使联接的结构尺寸过大。一般规定拧紧后螺纹联接件的预紧力不得大于其材料屈服强度σs的80%。对于一般联接用的钢制螺栓,推荐的预紧力限值如下: 碳素钢螺钉F0 =(0.6~0.7)σs A s (N) 合金钢螺钉F0 =(0.5~0.6)σs A s (N) 式中σs——螺钉材料的屈服强度(MPa) 弹性元件固定螺钉是PM5×10,材料是SWRCH18A,类似于国产20#优质碳素结构钢,性能等级若按4.8级取值,其公称屈服强度σs =320Mpa。 A s ——螺纹公称应力截面积 mm2 。 式中d2——外螺纹中径mm d3——螺纹的计算直径,d =d -H/6 ,其中H为螺纹原始三角形高度mm。 d1——外螺纹小径mm

力和力矩的区别是什么

力和力矩的区别是什么 力矩 力使物体转动的效果,不仅跟力的大小有关,还跟力和转动轴的距离有关。力越大,力跟转动轴的距离越大,力使物体转动的作用就越大。从转动轴到力的作用线的距离,叫做力臂。力和力臂的乘积叫做力对转动轴的力矩。 力矩(torque):力(F)和力臂(L)的乘积(M)。即:M=F·L。其中L是从转动轴到力的矢量, F是矢量力。 力矩的量纲是距离×力;与能量的量纲相同。但是力矩通常用牛顿-米,而不是用焦耳作为单位。力矩的单位由力和力臂的单位决定。 力对物体产生转动作用的物理量。可分为力对轴的矩和力对点的矩。力对轴的矩是力对物体产生绕某一轴转动作用的物理量。它是代数量,其大小等于力在垂直于该轴的平面上的分力同此分力作用线到该轴垂直距离的乘积;其正负号用以区别力矩的不同转向,按右手螺旋定则确定:以右手四指沿分力方向,且掌心面向转轴而握拳,大拇指方向与该轴正向一致时取正号,反之则取负号。力对点的矩是力对物体产生绕某一点转动作用的物理量。它是矢量,等于力作用点位置矢r和力矢F的矢量积。例如,用球铰链固定于O点的物体受力F作用,以r表示自O点至F作用点A的位

置矢,r和F的夹角为a(见图)。物体在F作用下,绕垂直于r与F组成的平面并通过O点的轴转动。转动作用的大小和转轴的方向取决于F对O 点的矩矢M,M=r×F ;M的大小为rFsina ,方向由右手定则确定。力矩M 在过矩心O的直角坐标轴上的投影为Mx 、My 、Mz 。可以证明Mx 、My 、Mz 就是F对x ,y,z轴的矩。力矩的量纲为L2MT -2,其SI 单位为N·m。 力 力(force) 力是物体对另一物体的作用,一个物体受到力的作用,一定有另外的物体施加这种作用。前者是受力物体,后者是施力物体,只要有力发生,就一定有受力物体和施力物体。有时为了方便,只说物体受了力,而没有指明施力物体。但施力物体一定是存在的。 力的大小可以用测力计(弹簧秤)来测量。在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号是N。 力不但有大小,而且有方向。物体受到的重力是竖直向下的,物体在液体中受到的浮力是竖直向上的。力的方向不同,它的作用效果也不同。作用在运动物体上的力,如果方向与运动方向相同,将加快物体的运动;如果方向与运动方向相反,将阻碍物体的运动。可见,要把一个力完全表达出来,除了力的大小,还要指明力的方向,可以用力的示意图来表示它们。

力和力矩的定义解释

力和力矩的定义解释 力矩 力使物体转动的效果,不仅跟力的大小有关,还跟力和转动轴的距离有关。力越大,力跟转动轴的距离越大,力使物体转动的作用就越大。从转动轴到力的作用线的距离,叫做力臂。力和力臂的乘积叫做力对转动轴的力矩。 力矩(torque):力(F)和力臂(L)的乘积(M)。即:M=F·L。其中L是从转动轴到力的矢量, F是矢量力。 力矩的量纲是距离×力;与能量的量纲相同。但是力矩通常用牛顿-米,而不是用焦耳作为单位。力矩的单位由力和力臂的单位决定。 力对物体产生转动作用的物理量。可分为力对轴的矩和力对点的矩。力对轴的矩是力对物体产生绕某一轴转动作用的物理量。它是代数量,其大小等于力在垂直于该轴的平面上的分力同此分力作用线到该轴垂直距离的乘积;其正负号用以区别力矩的不同转向,按右手螺旋定则确定:以右手四指沿分力方向,且掌心面向转轴而握拳,大拇指方向与该轴正向一致时取正号,反之则取负号。力对点的矩是力对物体产生绕某一点转动作用的物理量。它是矢量,等于力作用点位置矢r 和力矢F的矢量积。例如,用球铰链固定于O点的物体受力F作用,以r表示自O点至F作用点A的位置矢,r和F的夹角为a(见图)。物体在F作用下,绕垂直于r与F组成的平面并通过O点的轴转动。

转动作用的大小和转轴的方向取决于F对O点的矩矢M,M=r×F ;M的大小为rFsina ,方向由右手定则确定。力矩M 在过矩心O的直角坐标轴上的投影为Mx 、My 、Mz 。可以证明Mx 、My 、Mz 就是F对x ,y,z轴的矩。力矩的量纲为L2MT -2,其SI单位为N·m。 力 力(force) 力是物体对另一物体的作用,一个物体受到力的作用,一定有另外的物体施加这种作用。前者是受力物体,后者是施力物体,只要有力发生,就一定有受力物体和施力物体。有时为了方便,只说物体受了力,而没有指明施力物体。但施力物体一定是存在的。 力的大小可以用测力计(弹簧秤)来测量。在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号是N。 力不但有大小,而且有方向。物体受到的重力是竖直向下的,物体在液体中受到的浮力是竖直向上的。力的方向不同,它的作用效果也不同。作用在运动物体上的力,如果方向与运动方向相同,将加快物体的运动;如果方向与运动方向相反,将阻碍物体的运动。可见,要把一个力完全表达出来,除了力的大小,还要指明力的方向,可以用力的示意图来表示它们。用一条有向线段把力的三要素准确的表达出来

力和力矩的测量

力和力矩的测量 力的定义:力是物体之间的相互作用。大小、方向、作用点是力的三要素。 牛顿第二定律表述:动量对时间的变化率。F dp /d t = 国际单位:牛顿,简称牛,符号是N 。211/N kg m s =? 力矩定义:位矢和力的叉乘。物理学上指使物体转动的力乘以到转轴的距离。 力矩单位是牛顿2米(N 2m ) 对力的测量问题有两种基本方法:(1)直接比较(2)使用标准传感器进行间接比较 直接比较方法利用某种形式的梁式天平,并且使用零位平衡技术。 1 力的测量 1.1等臂天平(如图中分析天平,精度可达0.1mg )或非等臂天平。 最简单的重量或力的测量系统。基于力矩比较原理工作的。由未知的重量或力产生的力矩,和一个已知量产生的力矩进行比较。 1.2摆式测力机构 如摆式秤。 输入量施加到负载杆上,使配重旋转向外移动。该移动使得配重作用力矩增加,直到负载力矩和摆秤力矩相等。 1.3 弹性传感器 很多力传感器系统利用某种机械弹性件或弹性件的组合,对弹性件施加载荷导致一种类似的变形,通常是线性的,然后对该变形直接观察并且用于力的测量,或者使用另一个传感器来将该位移转换成另一种形式的输出,通常是电的形式。 通常要对弹性件进行标定,如调整螺旋弹簧的有效圈数等。

1.4应变片测力计 与将总变形用于测量载荷不同的是,应变片测力计根据单位应变来测量负载。电阻型应变片非常适合于这一用途。若要测量的是大载荷,可以使用直接拉压型元件。如果是小载荷,则可通过弯曲来放大应变。 金属电阻应变片的原理:当金属丝或金属箔片被机械地拉长时,导体的长度将变长,截面将变小,因此其电阻发生变化。如果电阻元件长度紧密附着在发生这样应变的构件上,使得电阻元件也产生应变,那么测出的电阻变化可以根据应变来定标。 金属应变片的应变片因子F 在通常要求的应变范围内基本上是个常数,而由实验确定的应变片因子F 的值,对于一种给定的材料是相当一致的。 1R F R ε?=在实际应用中,F 和R 的值是由应变片制造商提供的,使用者要根据被测的输入量情况确定R ?

技校物理 第一章力和力矩试题

第一章力和力矩试题 一、填空:(每空2分,共54分) 1.重力是由于而产生的,它的方向。对于质量分布均匀的物体,重力的作用点可以为作用在物体的上。 2.摩擦力发生在的物体之间,它的方向与物体的方向或方向相反。滑动摩擦力可以用公式来计算;静摩擦力在未达到最大值时,它的数值随着外力的变化而。 3.两个物体间的作用力和反作用力总是大小,方向,作用在,这就是。 4.两个人分别用10N的力拉弹簧秤的两端,弹簧秤的读数为N。 5.物体在力的作用下,如果保持或,我们则称这个物体处于转动平衡状态。 6.通常规定,使物体向转动的力矩为正,使物体向转动的力矩为负。有固定转动轴的物体的平衡条件是。 7.重力为G的物体,放在倾角为θ的斜面上,重力G沿斜面的分力大小 为,垂直于斜面的分力大小为。 8.力偶只会使物体动。 9.两个共点力,大小分别是16N和12N,当两个力方向时,两个力的合力最大,最大值是N,当两个力方向时,两个力的合力最小,最小值是N。 10.两个力的合力最大值是10N,最小值是2N,这两个力的大小是 N和N。 二、选择:(每题3分,共30分) 1.关于重力的方向,下面说法正确的是( )。 A重力的方向一定垂直于接触面.B. 重力的方向一定平行于接触面 C. 重力的方向与接触面无关 D. 重力的方向一定与运动状态有关 2.下列各组力中,全部以力的作用效果命名的是()。 A.重力、弹力、摩擦力 B.重力、阻力、动力 C.弹力、拉力、斥力 D.拉力、支持力、阻力 3. 关于摩擦力,下列说法正确的是()。A.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反 B.滑动摩擦力的大小总是与物体的重力成正比 C.静摩擦力随着拉力的变化而变化,并有一个最大值 D.摩擦力一定是阻力 4.关于合力与分力,下列说法正确的是()。 A.两个力的合力,至少大于一个分力 B. 两个力的合力,可能小于一个分力 C. 两个力的合力,不可能小于一个分力 D. 两个力的合力,一定大于两个分力 5. 5N和7N的两个力的合力不可能是()。 A.3N B.2.5N C.10N D.13N 6.对一个方向向东、大小为4N的力沿一条直线分解。若其中一个分力(方向向西)的大小为2N,则另一个分力(方向向东)的大小为()。 A. 1N B.2N C.4N D.6N 7.正在空中飞行的子弹(忽略空气阻力)所受到的力是()。 A.重力 B.重力、火药爆炸产生的气体推力 C.重力、向前冲的力 D.以上说法都不正确 8.下列说法正确的是()。 A.地球吸引物体的力大于物体吸引地球的力 B.作用力与反作用力是性质相同的力 C.以卵击石,石头没损伤而鸡蛋破了,这是因为鸡蛋对石头的力小于石头对鸡蛋的力 D.跳高运动员跳高时,地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力 9.木块沿着斜面匀速下滑,木块所受的力为()。 A.重力、支持力 B.重力、下滑力、支持力 C.重力、摩擦力 D.重力、支持力、摩擦力 10.下列关于力矩的说法正确的是()。 A.力矩的大小等于力与物体转动半径的乘积 B. 力矩的大小等于力的作用点到转动轴之间距离的乘积 C. 力矩的大小等于力与物体重心之间距离的乘积 D. 力矩的大小等于力与转动轴到力的作用线的距离的乘积

第1章力和约束习题解答0808014

第一章 力和约束 本章要点: 一、 三个概念:力、力矩和力偶 1 力: 力的定义、力的三要素、集中力、分布力; 力的投影:直接投影法和二次投影法;力在平行轴上的投影都相等; 力的合成:平行四边形法则、三角形法则、多边形法则; 合力投影定理 2 力矩:力对点之矩的定义、力对点之矩的三要素、对点的合力矩定理; 力对轴之矩的定义、力对轴之矩和对点之矩的关系、对轴的合力矩定理; 3 力偶:力偶的定义、力偶的三要素、力偶的等效条件; 力偶系的合力偶等于分力偶的矢量和. 二、五种约束 柔索约束、光滑面约束、光滑铰链约束、辊轴约束、固定端约束. 约束力的方向总是与约束所能阻碍的运动方向相反.,大小未知. 三、受力分析与受力图 解题要领: 1 用合力投影定理计算汇交力系的合力; 2 用合力矩定理计算力对点(轴)的力矩,也可以用力对轴之矩和对点之矩的关系计算力 对轴之矩。 3 画受力图先明确研究对象,取分离体,画出主动力后再根据约束的性质画出约束力,注 意二力杆和三力平衡汇交定理的应用。不能凭主观想象画约束力。画出的都是外力,内力不画。 第一章力和约束 习题解答 1-1 求图示空间汇交力系的合力。已知N 1001=F ,N 2002=F ,N 3003=F , N 4004=F ,方向如图示。如果仅改变力4F 的方向,能否使此力系成为平衡力系?为什么? 解:按合力投影定理计算合力在z y x ,,轴上的投影: ); N (1.11130sin cos sin cos 2422211=-+= F F F F Rx ?γ? ); N (1.60130cos 30sin sin sin 43222=++= F F F F Ry ?γ

丝杆扭矩与推力关系

匀速运行,非精确计算可以套用以下公式:Ta=(Fa*I)/(2*3.14*n1) 式中 Ta:驱动扭矩kgf.mm; Fa:轴向负载N(Fa=F+μmg, F:丝杠的轴向切削力N,μ:导向件的综合摩擦系数,m:移动物体重量(工作台+工件)kg,g:9.8 ); I:丝杠导程mm; n1:进给丝杠的正效率。 计算举例: 假设工况:水平使用,伺服电机直接驱动,2005滚珠丝杠传动,25滚珠直线导轨承重和导向,理想安装,垂直均匀负载1000kg,求电机功率: Fa=F+μmg,设切削力不考虑,设综合摩擦系数μ=0.01,得 Fa=0.01*1000*9.8=98N; Ta=(Fa*I)/(2*3.14*n1),设n1=0.94, 得Ta=9.8*5/5.9032≈8.3kgf.mm=0.083N.M 当然咯,端部安装部分和滚珠丝杠螺母预压以及润滑不良会对系统产生静态扭矩,也称初始扭矩,实际选择是需要考虑的。另外,导向件的摩擦系数不能单计理论值,比如采用滚珠导轨,多套装配后的总摩擦系数一定大于样本参数。而且,该结果仅考虑驱动这个静止的负载,如果是机床工作台等设备,还要考虑各向切削力的影响。 若考虑加速情况,较为详细的计算可以参考以下公式(个人整理修正的,希望业内朋友指点): 水平使用滚珠丝杠驱动扭矩及电机功率计算: 实际驱动扭矩:T=(T1+T2)*e T:实际驱动扭矩; T1:等速时的扭矩; T2:加速时的扭矩; e:裕量系数。 等速时的驱动扭矩:T1=(Fa*I)/(2*3.14*n1) T1:等速驱动扭矩kgf.mm; Fa:轴向负载N【Fa=F+μmg, F:丝杠的轴向切削力N,μ:导向件综合摩擦系数,m:移动物体重量(工作台+工件)kg,g:9.8 】; I:丝杠导程mm; n1:进给丝杠的正效率。 加速时的驱动扭矩:T2=T1+J*W T2:加速时的驱动扭矩kgf.m; T1:等速时的驱动扭矩kgf.m; J:对电机施加的惯性转矩kg.m2【J=Jm+Jg1+(N1/N2)2*[Jg2+Js+m(1/2*3.14)2]】

力矩和力矩平衡练习

力矩和力矩平衡练习 转动平衡:有转动轴的物体在力的作用下,处于静止或匀速转动状态。明确转轴很重要: 大多数情况下物体的转轴是容易明确的,但在有的情况下则需要自己来确定转轴的 位置。如:一根长木棒置于水平地面上,它的两个端点为AB ,现给B 端加一个竖直向上 的外力使杆刚好离开地面,求力F 的大小。在这一问题中,过A 点垂直于杆的水平直线是 杆的转轴。象这样,在解决问题之前,首先要通过分析来确定转轴的问题很多,只有明 确转轴,才能计算力矩,进而利用力矩平衡条件。 力矩平衡条件: 力矩的代数和为零或所有使物体向顺时针方向转动的力矩之和等于所有使物体向逆时 针方向转动的力矩之和。 ∑M=0 或 ∑M 顺 1、 如图所示,要使圆柱体绕A 点滚上台阶,试通过作图来判断在圆柱体上 的最高点所施加的最小力的方向_____________ 2、 匀质杆AO 可绕O 轴转动,今用水平力使它缓缓抬起的过程中,如图所 示,重力对O 轴的力臂变化是_____________,重力对O 轴的力矩变化 情况是_____________,中果已知抬起过程中水平拉力力矩的大小应等于重力的力矩,则水平拉力F 的变化 情况是_____________。 3、 下列关于力矩的叙述中正确的是( ) A .使物体保持静止状态的原因 B .是物体转动的原因 C .是物体转动状态改变的原因 D .杆状物体的平衡只能是在力矩作用下的力矩平衡 4、如图所示,ON 杆可以在竖直平面内绕O 点自由转动,若在N 端分别沿图示方向施力F1、F2、F3,杆均能静止在图示位置上.则三力的大小关系是( D ) A .F 1=F 2=F 3 B .F 1>F 2>F 3 C .F 2>F 1>F 3 D .F 1>F 3>F 2 5、一段粗细不均匀的木棍如图2所示,支在某点恰好平衡,若在该处将木棍截成两段,则所分成两段的重必定是( B 因为粗段的力臂小) A .相等 B .细段轻、粗段重 C .细段重,粗段轻 D .不能确定 6、如图,把物体A 放在水平板OB 的正中央,用一不变的力F 将板的B 端匀速地慢慢抬高(O 端不 动),设A 相对平板静止,则A 对板的压力将______,A 与B 之间的摩擦力将______,F 对O 点的力矩将______. 7、一根均匀的木棒长1m ,在棒的左端挂一个质量为6kg 的物体, 然后在距棒左端0.2m 处将棒支起,棒恰平衡,则棒的质量是______ F 1

力矩

物理量 物理学中量度物体属性或描述物体运动状态及其变化过程的量。 说明 它们通过物理定律及其方程建立相互间的关系。它们中有的有方向,有的无方向;有的有量纲(见量纲分析)、单位,有的无量纲、单位;有的描述状态,有的描述过程;有的和质量成正比,有的和质量无关;有的规定为互相独立的基本量,有的是从前者导出的导出量;有的是变量,有的是常量,其中普适性强的称基本物理常量。无方向的物理量称标量,有方向的称矢量(有3个分量)和张量(有9个分量)。直接描述物体和物质(包括场)的状态的物理量如力学中描述机械运动状态的速度、加速度、动量、动能、势能,热学中描述物态的压力、体积温度、内能,电磁学中描述电磁场电场强度、电势、磁感应强度等称状态量,中国物理学界称直接描述状态变化过程的物理量如冲量、功、热量等为过程量。这些量只存在于过程中,体现为动量、机械能和内能的不断变化,过程完成后,这些量就不复存在。热学中将和质量成正比的状态量如体积、内能、热容等称广延量;而将它们对质量的比值,如比容、比内能、比热容,称强度量;其他的一些与质量无关的状态量,如温度、压力也称强度量。 注 在物理学中,为了区别物理量和单位的符号,物理量的符号,除标准大气压atm为正体外,其他为斜体,物理量的单位的符号一律为正体。 力矩 在物理学里,力矩是一个向量,可以被想象为一个旋转力或角力,导致出旋转运动的改变。这个力定义为线型力叉乘径长。依照国际单位制,力矩的单位是牛顿-米。而依照英制单位,测量的单位则为英尺-镑。力矩希腊字母是tau。 力矩不代表转矩。力矩的概念,起源于阿基米德对杠杆的研究。

定义 力矩(torque):力(F)和力臂(L)的叉乘(M)。物理学上指使物体转动的力乘以到转轴的距离[1]。 即:M=L×F。其中L是从转动轴到着力点的矢量, F是矢量力;力矩也是矢量。 力矩的量纲是距离×力;与能量的量纲相同。但是力矩通常用牛顿-米,而不是用焦耳作为单位。力矩的单位由力和力臂的单位决定。 力对物体产生转动作用的物理量。可分为力对轴的矩和力对点的矩。力对轴的矩是力对物体产生绕某一轴转动作用的物理量。它是代数量,其大小等于力在垂直于该轴的平面上的分力同此分力作用线到该轴垂直距离的乘积;其正负号用以区别力矩的不同转向,按右手螺旋定则确定:以右手四指沿分力方向(X轴/Y轴),且掌心面向转轴(X轴/Y轴)而握拳,大拇指方向(Z轴)与该轴正向一致时取正号,反之则取负号。力对点的矩是力对物体产生绕某一点转动作用的物理量。它是矢量,等于力作用点位置矢r和力矢F的矢量积。例如,用球铰链固定于O点的物体受力F作用,以r表示自O点至F作用点A的位置矢,r和F的夹角为a(见图)。物体在F作用下,绕垂直于r与F组成的平面并通过O点的轴转动。转动作用的大小和转轴的方向取决于F对O点的矩矢M,M=r×F ;M的大小为rFsina ,方向由右手定则确定。力矩M 在过矩心O的直角坐标轴上的投影为Mx 、My 、Mz 。可以证明Mx 、My 、Mz 就是F对x ,y,z 轴的矩。力矩的量纲为L2MT -2,其国际制单位为N·m。 例如,3牛顿的力作用在离支点2米的杠杆上的力矩等于1牛顿的力作用在离支点6米的力矩,这里假设力与杠杆垂直。一般地,力矩可以用矢量叉积(注意:不是矢量点乘)定义:其中r是从转动轴到力的矢量, F是矢量力。 单位 力矩的量纲是距离乘以力;依照国际单位制,力矩的单位是牛顿-米。虽然牛顿与米的次序,在数学上,是可以变换的。BIPM (国际重量测量局) 设定这次序应是牛顿-米,而不是米-牛顿。 依照国际单位制,能量与功量的单位是焦耳,定义为 1 牛顿-米。但是,焦耳不是力矩的单位。因为,能量是力点积距离的标量;而力矩是距离叉积力的伪矢量。当然,量纲相同并不尽是巧合;使 1 牛顿-米的力矩,作用一全转,需要恰巧2*Pi 焦耳的能量。 定义 力对物体的作用效应,除移动效应外,还有转动效应。 静力观念 当一个物体在静态平衡时,净作用力是零,对任何一点的净力矩也是零。关于二维空间,平衡的要求是: x,y方向合力均为0,且合力矩为0. 动力观念

ansys中力和力矩的计算

回答一个网友的问题,希望对其他人有帮助 ansys中力和力矩的计算 1 lorentz力和力矩计算:电流和磁场相互作用会产生力,概括而论,当同通有电流的导体置于磁场中该导体将受到力的作用,力矢量和电流矢量和磁通密度矢量呈右手螺旋法则,这种电流与磁场相互作用而产生的力称为lorentz力,(F=I×B);而相应力矩就等于lorentz力乘以转轴到导体的距离。如果一个电磁器件或系统有多个导体,那么总的力和力矩就可以由每个导体所产生的力和力矩相加而得。而由电流和磁场相互作用得原理计算力和力矩,其物理意义十分明显,且计算十分方便。如果主要磁通穿过导体时,亦即当导体不含高磁导率的铁磁物质时,由此能够比较有效而精确地估计电磁器件地力和力矩。但,在实际中,往往多数磁力线并不穿过导体,例如在电机中,导体位于定子或转子槽中,周围有高导磁率硅钢所做出的齿,这样大部分磁力线穿过齿而不是槽,也就是说穿过导体的磁通密度很低,如果直接利用电流和磁场相互作用 的方法计算力和力矩,所得的结果会大大低于实际值。 2 maxwell张量法 通过定义maxwell张量,一个电磁器件产生的总的力由一个面积分计算,具体公式比较复杂,略大概解释是:maxwell张量法是一个最为简单而方便额力和力矩计算方法之一,但是实际计算结果常常在很大程度上决定于有限元网格的划分密度,和闭合曲面的选择(面积分计算要取一个闭合曲面,该曲面应该包含要求解力的部件)。在具体算法实现中,该曲面积分又与数值积分所决定的点数目和位置相关。为了改善计算精度,在选择闭合曲线(2维计算时,曲面退化成曲线)时应避免节点,以及元的边界。通常在气隙中选择几个闭合曲线分别计算出力和力矩,然后求得平均值。但在气隙很小的情况下,为了使曲线避开磁势不连续的节点和元的边界,只能构成几个数目有限的曲线,从而限制了计算精度。 3虚功能量法 如果忽略磁场中的损耗,根据能量守恒原理,磁场中储能的增加量则等于机械能与电能的总和,该原理便是使用能量法计算力和力矩的基础。用储能的概念来计算力和力矩是最为精确和可靠的方法。其原因在于有限元所计算出的能量与势函数本身相比具有更高一阶的精确度。 ansys电磁指南中的相关注意问题 maxwell标志只能加在邻近空气-铁界面的空气单元,从上述maxwell张量法的解释可以知道why了。

力矩

中文名称: 力矩 英文名称: moment;moment of force 定义1: 从给定点到力作用线任意点的向径和力本身的矢积。 应用学科: 机械工程(一级学科);机构学(二级学科);机构动力学(三级学科)定义2: 力对物体产生转动效应的量度,即力对一轴线或对一点的矩。 应用学科: 水利科技(一级学科);工程力学、工程结构、建筑材料(二级学科); 工程力学(水利)(三级学科) 力矩 在物理学里,力矩是一个向量,可以被想象为一个旋转力或角力,导致出旋转运动的改变。这个力定义为线型力叉乘径长。依照国际单位制,力矩的单位是牛顿-米。而依照英制单位,测量的单位则为英尺-镑。力矩希腊字母是 tau。 目录

力矩(torque):力臂(L)和力(F)的叉乘(M)。物理学上指使物体转动的力乘以到转轴的距离[1]。 即:M=L×F。其中L是从转动轴到着力点的矢量, F是矢量力;力矩也是矢量。 力矩的量纲是距离×力;与能量的量纲相同。但是力矩通常用牛顿-米,而不是用焦耳作为单位。力矩的单位由力和力臂的单位决定。 力对物体产生转动作用的物理量。可分为力对轴的矩和力对点的矩。力对轴的矩是力对物体产生绕某一轴转动作用的物理量。它是代数量,其大小等于力在垂直于该轴的平面上的分力同此分力作用线到该轴垂直距离的乘积;其正负号用以区别力矩的不同转向,按右手螺旋定则确定:以右手四指沿分力方向(X轴/Y轴),且掌心面向转轴(X轴/Y轴)而握拳,大拇指方向(Z轴)与该轴正向一致时取正号,反之则取负号。力对点的矩是力对物体产生绕某一点转动作用的物理量。它是矢量,等于力作用点位置矢r和力矢F的矢量积。例如,用球铰链固定于O点的物体受力F作用,以r表示自O点至F作用点A的位置矢,r和F的夹角为a(见图)。物体在F作用下,绕垂直于r与F组成的平面并通过O点的轴转动。转动作用的大小和转轴的方向取决于F对O点的矩矢M,M=r×F ;M的大小为rFsina ,方向由右手定则确定。力矩M 在过矩心O的直角坐标轴上的投影为 Mx 、My 、Mz 。可以证明 Mx 、My 、Mz 就是F对x ,y,z轴的矩。力矩的量纲为L2MT -2,其国际制单位为N·m。 例如,3牛顿的力作用在离支点2米的杠杆上的力矩等于1牛顿的力作用在离支点6米的力矩,这里假设力与杠杆垂直。一般地,力矩可以用矢量叉积(注意:不是矢量点乘)定义: 其中r是从转动轴到力的矢量, F是矢量力。 单位 力矩的量纲是距离乘以力;依照国际单位制,力矩的单位是牛顿-米。虽然牛顿与米的次序,在数学上,是可以变换的。BIPM (国际重量测量局) 设定这次序应是牛顿-米,而不是米-牛顿。 依照国际单位制,能量与功量的单位是焦耳,定义为 1 牛顿-米。但是,焦耳不是力矩的单位。因为,能量是力点积距离的标量;而力矩是距离叉积力的伪矢量。当然,量纲相同并不尽是巧合;使 1 牛顿-米的力矩,作用一全转,需要恰巧 2*Pi 焦耳的能量。 定义 力对物体的作用效应,除移动效应外,还有转动效应。 静力观念

(完整版)力矩以力矩平衡.doc

力矩和力矩平衡 一:力矩的概念 力矩是改变转动物体的运动状态变化的物理量,门、窗等转动物体从静止状态变为转动状态或从转动状态变为静止状态时,必须受到力的作用。但是,我们若将力作用在门、窗的转轴上,则无论施加多大的力都不会改变其转动状态,可见物体的转动运动状态的变化不仅与力的大小有关,还与受力的方向、力的作用点有关。力的作用点离转轴越远,力的方向与转轴所在平面越趋于垂直,力使转动物体运动状态变化得就越明显。在物理学中力对转动物体运动状态变化的影响,用力矩这个物理量来表示,因此,力矩被定义为力与力臂的乘积。力矩概括了影响转动物体运动状态变化的所有规律,力矩是改变转动物体运动状态的物理量。 力矩是表示力对物体产生转动作用的物理量,是物体转动转动状态改变的原因。它等于力和力臂的乘积。表达式为:M=FL ,其中力臂L 是转动轴到F 的力线的(垂直)距离。单位:Nm 效果:可以改变转动物体运动状态。 转轴: 物体转动时,物体上的各点都沿圆周运动,圆周的中心在同一条直线上,这条直线就叫转轴。 特点:1,体中始终保持不动的直线就是转轴。 2,体上轴以外的质元绕轴转动,转动平面与轴垂直且为圆周,圆心在轴上。 3,转轴相平行的线上各质元的运动情况完全一样。 大多数情况下物体的转轴是容易明确的,但在有的情况下则需要自己来确定转轴的位置。如:一根长木棒置于水平地面上,它的两个端点为AB ,现给B 端加一个竖直向上的外力使杆刚好离开地面,求力F 的大小。在这一问题中,过A 点垂直于杆的水平直线是杆的转轴。象这样,在解决问题之前,首先要通过分析来确定转轴的问题很多,只有明确转轴,才能计算力矩,进而利用力矩平衡条件。 作用于同一物体的同一力,由于所取转轴的位置不同,该力对轴的力矩大小可能发生相应的变化,对物体产生转动作用的方向(简称“转向”)也可能不同。例如如右图中的力F ,若以1o 为轴(即对1o 取矩)其力矩为M 1=FL 1,使物体逆时 针转,若以2o 为轴(即对2o 取矩)其力矩为M 2=FL 2,使物体顺时针转,由图可知L 1< L 2,故M 1< M 2,且二者反向。由此可见,一谈力矩,必须首先明确是以

压电式力和力矩传感器.

二、压电式力和力矩传感器 1) 压电式力和力矩传感器应用及分类 应用-测量动态力 大多数的力传感器内包含弹性元件,弹性元件在力的作用下会发生变形,通过弹簧的变形可以确定作用力的大小。为了获得较高的测量分辨力,要求弹性元件有足够大的弹性。然而,较大的弹性却限制了传感器的频率范围。同时由于力的作用,弹性元件的几何形状以及力臂关系均会发生变化。 为克服这一限制,奇石缘公司利用压电测量原理测量动态力。压电材料,比如石英,在力的作用下产生与所受力成比例的电荷:作用力越大,电荷越多。在压电式传感器中,石英既是弹性元件,同时也是测量换能器。 由于石英的刚性很高,力作用下的位移非常小,一般在几微米内。这种几乎无位移的测量,对于缓慢的准静态过程来说误差很小。对于快速过程的测量,由于石英的高刚度和与之关联的高固有频率,其优越性是其它任何原理无法比拟的。 石英晶体将测量(力、压力或加速度)直接转换成输出信号,这些信号理想线性、并且无滞后。石英传感器的其它优点为:小型、坚固、灵敏度高和测量范围非常宽。 奇石缘公司提供四类不同的压电式力传感器: 1)单分量力传感器 2)多分量力传感器 3)应变传感器 4)扭矩传感器 单向力传感器: 这类传感器一般为环状,由两个钢环和夹在中间的对压力敏感的石英晶片组成。 单向力传感器: 对压力敏感的 石英晶片夹在 两个钢环中间。

1) 垫圈式传感器是一种安装方式灵活,应用非常广泛的传感器。置于底盘和顶盘之间的两块石英晶片在一定的预载下安装,传感器的外壳经焊接密封。测量信号由置于石英晶片间的电极获得,并传递到输出插头。由于传感器有中间通孔,适合于螺纹连接测量力。传感器安装后,预紧螺栓形成一个力的旁路,一部分欲测量的力,通过预紧螺栓传递,并没有经过力传感器。为了准确确定安装后测量链的灵敏度,必须进行现场标定。 2) 用两个特殊的螺母预紧垫圈式传感器,构成拉、压力传感器。预载后的传感器非常适合测量如杆件装配中的挤压力和拉伸力。这类传感器出厂前预载后校准,安装方便,并可立即使用。 3) 测量微小力的传感器中采用横向压电效应的狭长棒状石英敏感元件,细长的石英晶片预紧安装在传导力的传感器结构中,其压电灵敏度为垫圈式传感器的30倍。 三向力传感器: 对剪切敏感的石英晶片(Fx,Fy)与对压力敏感的石英晶片(Fz)一起组成结构紧凑的三向力传感器。 三向力传感器: 对剪力敏感的石英 晶片和对压力敏感 的石英晶片。 压电式测量原理是设计三向力传感器的理想选择。三向力传感器的组装与单向垫圈式传感器类似。一对具有纵向压电效应的石英晶片测量纵向分力Fz,另外两对不同剪切效应的石英晶片测量两个横向分力(Fx和Fy)。由于剪切力只能通过摩擦传递,三向传感器必须在足够预紧力的情况下安装。 多分量力传感器一般不是由单个传感器组成,而是由三个或四个传感器一起组成测力计或测力平台,利用压电传感器的特性,可以并联具有同一灵敏度的多个传感器。 获取的输出信号等于单个力的代数和。因此,一个测力计就像单个的多分量传感器一样,分别测量与力作用点无关的三个分力。 作用于测力计的力矩虽然对传感器有载荷作用,但由于信号并联而不能测量。然而,当传感器不并联时,力矩可由传感器获得的单个输出信号确定。这种测量系统测量合力的三个

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