在力FNA及力FNB的作用下压板处于平衡时，力FNA与力FNB转动中心O的力矩必大小相等、方向相反，即此二力对O点力矩的代数和等于零。称此为力矩平衡条件，表达式为 MO(F1)+Mo(F2)+…+Mo(Fn)＝0 或 Mo(Fi)＝0 称为力矩平衡方程。
力矩平衡方程是转动物体平衡的一般规则，利用它可以分析和计算绕定点(或定轴)转动的简单机械平衡时某些未知力的大小。
二 任务实施
1．确定压板为研究对象，画出简单的轮廓图，标上A、B两处所受的力。如图所示。 2．求力FNA的大小。
在力FNA及力FNB的作用下压板处于平衡，由力矩平衡方程∑Mo(Fi)＝0得：
Mo(FNA)+Mo(FNB)＝0 即：－FNA2Lh+FNB2Lb＝0
－FNA2Lacosα+FNB2Lb＝0
可得：FNA＝FNB2Lb／(Lacosα)＝2003120／(6030.866)＝462(N) 注意：压板对工件所产生的压紧力，大小与FNA相等，方向相反，作用在工件上。
三、课堂小结：
1. 力矩平衡条件力矩的代数和等于零
2、力矩平衡方程式
MO(F1)+Mo(F2)+…+Mo(Fn)＝0 或 Mo(Fi)＝0 称为力矩平衡方程。
四、布置作业：课后思考与练习 习题册相对应的习题
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授课日期 课题：模块二 任务3解释钳工用双手转动铰杠丝锥攻螺纹的原理 教学目的、要求：
◎掌握力偶的基本概念、力偶的基本特性及力偶矩的计算公式。
◎了解加减平衡力系公理。
◎掌握力的平移定理，能用力的平移定理解决实际问题。
教学重点、难点1、力偶的概念、力偶的基本特性及力偶矩的计算公式。
2、能用力的平移定理解决实际问题。
授课方法：讲授法 任务驱动法
教学参考及教具（含电教设备）：《工程力学》（第五版） 授课执行情况及分析： 板书设计或授课提纲： 复习提问：
讲授新课：
一、任务描述
二、任务分析 三、知识链接 四、任务实施 五、思考与练习
六、 课堂小结：布置作业：
复习提问：
1、 力矩平衡条件 答：力矩的代数和等于零
2、力矩平衡方程式
答：MO(F1)+Mo(F2)+…+Mo(Fn)＝0 或 Mo(Fi)＝0 称为力矩平衡方程。
新课导入：
讲授新课：任务3解释钳工用双手转动铰杠丝锥攻螺纹的原理
一、任务描述
钳工攻螺纹或铰孔时，要求双手握住铰杠的两端，一推一拉，均匀用力， 如图1-2-12所示。如果用一只手握住铰杠的一端用力，则丝锥、铰刀容 易折断。
二、任务分析
这一对力大小相等、方向相反、作用线相互平行，每个力都使铰杠产生转动效应且转动方向相同，但由于两力的矢量和为零，丝锥铰杠不受径向力的作用。如果用一只手握住铰杠的一端用力，丝锥铰杠就会受到径向力的作用，虽然可使铰杠和丝锥绕丝锥的轴线转动，但如果该力较大时丝锥、铰刀就容易折断。显然，这一对力使物体产生的转动效应与一个力对物体的作用效应是不同的。要准确解释其中的原理，我们需要了解有关力偶的基本知识以及力的平移定理。 三、知识链接 1．力偶的概念
如图1—2—12所示，钳工攻螺纹或铰孑L时，要求双手握住铰杠的两端，一推一拉，均匀用力。这种作用在同一物体上，使物体产生转动效应的一对大小相等、方向相反，作用线不在同一线上的平行力称为力偶，记作(F，F＇)。 在生产和生活中经常会遇到这样一些例子，例如用两个手指拧动瓶盖子或旋转钥匙开锁，用螺钉旋具拧螺钉(见图1—2—13a)，用双手转动方向盘(见图1—2—13b)等。尽管组成力偶的两个力等值、反向，但由于它们不共线而不能相互平衡，也不能合成为一个合力，只能使物体产生转动效应。力偶中两力作用线所决定的平面称为力偶的作用面，受力偶作用的物体在此平面内转动。 图1—2—13 力偶作用实例 2．力偶矩
实践证明，在攻螺纹或铰孔时增大力F的大小，可增大铰杠的转动效果；此外可按需要更换铰杠，通过增大两力之间的距离，使操作省力，而其作用
效果不变。力偶中两力作用线之间的垂直距离Ld称为力偶臂。由此可见，力偶对物体的作用效果的大小，既与力F的大小成正比，又与力偶臂的大小成正比， 因此，可用力F与力偶臂Ld的乘积来度量力偶作用效果的大小，这个乘积称为力偶矩，记作M(F，F，)或M，则： M＝±FLd (1—2—4)
力偶矩的单位是N2m。通常规定：力偶逆时针转动时，力偶矩为正；力偶顺时针转动力偶矩为负。
综上所述，力偶对物体的转动效果，取决于力偶的三要素：力偶矩的大小、力偶的转向和力偶作用面的方位。三要素中的任何一个发生了改变，力偶对物体的作用效果也将发生变化。力偶除用直观形式表示外，还可以用带箭头的圆弧线表示，如图1—2—14所示。
3、力偶的基本性质
力偶是一个基本的力学量，并具有一些独特的性质。根据力偶的定义，力偶具有以下一些性质：
(1)力偶无合力。力偶不能用一个力来代替，也不能用一个力来平衡，力偶只能用力偶来平衡。
(2)力偶对其作用面内任一点的力矩，恒等于本身力偶矩，而与矩心的位置无关。
证明如下：
设已知力偶(F，F，)的力偶矩为M＝FLd(见图1—2—15)，在其作用面内任取一点O为矩心，设O点到力F的距离为x，则力偶(F，F，)对O点的矩： MO (F)+ MO (F，)＝F(Lb十x)一Fx＝F'Ld+F'x—Fx＝FLd＝M
图1—2--14 力偶的表示法 图1—2—15 力偶对任意一点的力矩 这说明，力偶对物体的转动效果完全决定于力偶矩的大小和转向，而与矩心的位置无关。
(3)力偶的等效性。同一平面内的两个力偶，如果力偶矩大小相等，转向相同，则两力偶等效，且可以相互代换，此即为力偶的等效性。由此可得到以下两个推论：
1)力偶可在其作用面内任意搬移，而不改变它对刚体的转动效果。
2)只要保持力偶矩的大小和力偶的转向不变，可以同时改变力偶中力的大小和力偶臂的长短，而不会改变力偶对刚体的转动效应。图1—2一16为力偶的几种等效代换表示法。
5、力的平移定理
4．加减平衡力系公理
在作用着已知力系的刚体上，加上或减去任意的平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效果。
如图1--2—17所示，在刚体的A点作用一力F，其力的作用线通刚体的重心，则刚体只发生移动。当力移到B点时，刚体既发生移动同时又发生转动。
如图1—2—18b所示。设在刚体的A点作用一力F，在B点加一对等值、反向
，，
的力F’和F，，并使该两力与力F平行且大小相等，即F，＝Ｆ，＝F，如图1—2—18b所示根据加减平衡力系公理，因所加的一对力F’和F，为平衡力，不改变刚体运动状态。显然，图1—2—18b和图l一2—18a两者等效。图1—2—18b的三个力可以看作是一个作用于B点
，
的力F’和一对力偶(F，F，)，力F’相当于将力F从A点平移到Ｂ点。力F’使
，
刚体移动，力偶(F’和F，)使刚体转动。由此可见，把作用在A点的力F平移到B点，若使其与作用在A点等效，必须附加一力偶M，如图1—2—18c所示。此附加力偶的矩为：M＝－FLd—MB(F)
上式说明，附加力偶矩的大小及转向与力F对B点的矩相同。
综上所述，力的平移定理是，将作用在刚体上的力，平移到刚体上任意一点，