1.力偶与力偶矩的概念
在日常生活及生产实践中，常见到物体受一对大小相等、方向相反、作用线互相平行的两个力作用。如人手作用在水龙头开关上的两个力F和F′，如图1-3-6（a）所示。司机转动方向盘时，方向盘受到一对力F和F′[见图1-3-6（b）]；钳工双手对丝锥的操作[见图1-3-6（c）]，作用于丝锥扳手上的一对力F和F′。这样的大小相等、方向相反、作用线互相平行的两个力，称为力偶，记作（F，F′）。
力偶对物体会产生转动效应。其转动效应的强弱用力偶矩度量。力偶矩用M或M（F，F′）表示，力偶矩的单位是N·m或kN·m。
式中 d——两个力之间的垂直距离，称为力偶臂。
力偶矩的大小、转向和作用面，称为力偶的三要素。规定平面力偶若使物体逆时针转动，则力偶矩为正；反之为负。
图1-3-6 力偶实例
2.力偶的基本性质
根据定义，力偶具有如下性质：
（1）力偶无合力，力偶在任何坐标轴上的投影等于零，如图1-3-7所示。不能用一个力来等效代换，也不能用一个力与之平衡，即力偶只能与力偶平衡。
力偶不能合成为一个力，力偶对刚体不会产生移动效应，只产生转动效应。而单个力对刚体既可以产生转动效应，也可以产生移动效应。力与力偶都是组成力系的基本元素。
（2）力偶对其作用面内任一点之矩恒等于力偶矩，与矩心的位置无关。
设有力偶（F，F′），其力偶臂为d（见图1-3-8），则M＝Fd。(www.xing528.com)
在力偶作用面内任取一点O为矩心，设点O到力F的垂直距离为x，则力F与F′分别对点O的矩的代数和应为
上述推论表明：力偶对刚体的转动效应只取决于力偶矩，而与矩心的位置无关。
（3）力偶可以在其作用平面内任意移动或转动，而不改变力偶对刚体的作用效应。
（4）在保持力偶转向和力偶矩大小不变的前提下，可以同时改变力偶中力的大小和力偶臂的长度，而不改变力偶对刚体的作用效应。
图1-3-7 力偶性质1
图1-3-8 力偶性质2
注意：力偶的性质（3）、（4）只适用于刚体，不适用于变形体。
由力偶的性质可知，力偶对物体的转动效应只取决于力偶矩的大小、转向和作用面。因此，表示平面力偶时，可以不标力偶在平面内的作用位置以及组成力偶的力和力偶臂的数值，用一带箭头的弧线表示，箭头方向表示力偶的转向，弧线旁的字母M或者数字表示力偶矩的大小，如图1-3-9所示。
图1-3-9 力偶性质4
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