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1、第七章 零件的受力分析和计算刚体：静力学所研究的物体均视为刚体 平衡：物体相对于某一参考系保持静止或做匀速运动的状态 平衡力系：如果一物体在一力系 快递的作用下处于平衡状态，这样的力系称为平衡力系 等效力系：两个力系对同一刚体的作用相同，可以相互代替时，称为等效力系 合力：若一力和一力系等效，则此力称为合力，而力系中的各力称为分力 二力体：只受两力作用而处于平衡状态的刚体 平衡状态的充要条件：大小相等，方向相反，作用线相同解平衡问题的一般步骤： 确定研究对象， 进行受力分析， 画出受力图， 根据平衡条件列出平 衡方程，用几何法和解析法求方程主动力：凡能主动引起物体运动或使物体有运动趋势的力 约
2、束：阻碍抑制研究对象运动的物体称为约束物，简称约束 柔索：钢丝绳，链条，胶带约束力：约束作用在研究对象（被约束物）上的力铰链：1. 固定座铰链2. 中间铰链：当构成的铰链互为约束时，工程上成为中心铰链3. 活动座铰链（画受力图）平面汇交力系：各力作用线在同一平面内，并且汇交于一点的力系力矩：力和力臂的乘积并加上适当的正负号 （正负号规定： 力使刚体绕距心作逆时针转动为 正，反之为负）力偶：作用在同一刚体上一对等值，反向，不共线的平行力力偶的性质：1.不能与一个力来等效或平衡，力偶只能与力偶等效或平衡。2.保持力偶矩的大小和旋向不变，可以任意改变力偶中力的大小和力偶臂的长短，而不影响 它对刚体的
3、效应。3力偶可以在其作用平面内任意移转，而 不影响它对刚体的效应。平面一般力系：各力作用线在同一平面内任意分布的力系工Fx=O，工Fy=O，工M0=0平面平行力系：各力作用线在同一平面内且相互平行的力系物系：即物体系统，指工程中的机械或结构第八章零件的失效分析和计算1轴向压缩或拉伸：受力特点：外力（或外力的合力）作用线与杆件的轴线重合变形特点：杆件沿轴线方向伸长或缩短2应力：杆的强度强度取决于内力在截面上上分布的密集程度（简称集度），这种内力的集度在力学上称为应力（正应力方向垂直于横截面）3正应力：拉（压）杆截面上各点的应力大小相同，方向垂直于横截面的称为正应力。 公式： =F/A （符号规定
4、：拉应力为正，压应力为负）4应变：即相对变形或线应变，用以描述一点处变形的程度，绝对变形（LL0）与L0 （标距长度）之比5.Q235碳素结构钢拉伸时四个阶段：正比例阶段：弹性形变应力与应变成正比屈服阶段：材料暂时丧失了抵抗应变的，这种现象称为屈服强化阶段：出现最高点局部收缩阶段：当应力达到强度极限时，试件的某一部分的横截面将突然发生显著地局部收缩，称为缩颈现象， Q235的伸长率826%6塑性材料与脆性材料的区别：（1）塑性材料（8 25% ）脆性材料（8V5% ）（2）对于塑性材料，其抗压与抗拉强度相同，而对于脆性材料，其抗压能力显著大于抗拉 能力，即耐压不耐拉，于是工程上把脆性材料作为承
5、压构件许用应力：极限应力除以一个大于 1的安全系数S，作为零件工作时所允许的最大应力。（极限应力：材料丧失正常工作时的应力）公式：= lim/s7剪切：在一对相距，很近方向相反的横向外力作用下，构建的横截面沿外力方向发生的错动变形。受力特点：零件受到一对大小相等，方向相反，且作用线相距很近的外力或外力的合力。 变形特点：两力作用线间的截面发生相对错动。8切应变:y tan y =cc/bc=dd 7ad（见 P197 图 8-11）9.切应力：同截面相切的应力称为切应力（T。10. 剪切虎克定律：t=G y（ G的值查表）11. 扭转的受力特点：一对大小相等，方向相反的外力偶作用，且两外力偶的
6、作用平面与杆 件的轴线垂直。（规定：以右手四指表示扭矩的转向，当大拇指指向离开横截面时为正，反 之为负）12抗扭截面系数乙反映截面抵抗扭转的能力 13抗弯截面系数 W：反映截面抗弯能力14梁的弯曲强度条件：max = |M G| max/W壬扭转强度条件：T max=|M T max/Z壬T15平面弯曲：当外力和（或）外力偶作用在此纵向对称平面内，梁的轴线就在该平面内弯 曲成一条平面曲线，这种弯曲称为平面弯曲16梁上载荷：集中力，集中力偶，均布载荷17弯矩规定：凡弯矩使梁弯曲成下凹时取为正值，反之为负18交变应力：应力大小和方向随时间作周期性变化的应力19疲劳破坏：机器零件在交变应力作用下，经
7、过一定循环次数后发生的破坏第九章零件的材料选择1工程材料：金属材料，非金属材料，复合材料。 金属材料：黑色金属材料（钢、铁），有色金属材料。2.Q235:45：优质碳素结构钢，含碳量 0.45ZG200-400：HT150：QT600-3：GCr15：40Cr：铝合金结构钢第十章连杆机构1机械：机器与机构的统称机构：由若干构件所组成2咼副：两个构件以点或线接触的运动副低副：两个构件以面接触的运动副3构件：可以是一个零件，也可以由几个零件构成的刚性整体4铰链四杆结构：曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构5曲柄摇杆机构：在铰链四杆机构中，若一个连架杆为曲柄，另一个连架杆为摇杆时称为曲 柄摇杆机构6曲柄
8、滑块机构：对心式曲柄滑块机构偏置式曲柄滑块机构7曲柄存在的条件：(1) 最短杆条件：连架杆和机架中必有一杆是最短杆(2) 杆长之和条件：最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和8急回特性：摇杆返回行程的平均角速度大于工作行程的平均角速度的性质9极位夹角：在急回运动机构中，输出构件处于两极限位置时，对应的输入曲柄两位置间所 夹的锐角。10. 压力角，传动角： P258图10-1111. 死点：P259 图 10-14第十一章凸轮结构1.(1)按凸轮的形状分类：盘形凸轮，移动凸轮，圆柱凸轮(2) 按从动件的结构形式分类：尖顶从动件凸轮，滚子从动件凸轮，平底从动件凸轮，曲底 从动件凸轮(3
9、) 按从动件的运动形式分类：移动从动件凸轮，摆动从动件凸轮(4) 凸轮与从动件组合分类：对心式凸轮，偏置式凸轮2刚性冲击：由于速度的突变，引起加速度无穷大的惯性力引起的冲击3柔性冲击：由于加速度的突变值为一定值而不是无穷大，所以较刚性冲击要小，称为柔性 冲击4反转法：应用相对运动原理来设计凸轮廓线的方法第十三章带传动1带传动：摩擦带传动(平带传动，V带传动，圆带传动)，啮合带传动2带传动特点：优点：传动平稳，噪声小传动过载时能自动打滑，起保护作用结构简单成本低廉可用于中心距较大的传动缺点：不能保证恒定的传动比轮廓的尺寸大，结构不紧凑传动效率低带的寿命短对轴和轴承的压力大，提高了轴和轴承的要求不
10、适宜高温易燃的场合适宜的工作环境：传递中，小功率，对传动比无严格要求，且中心距较大的两轴之间的传动3.V带传动：节宽：带的长宽均保持不变的中性层的宽度基准宽度：槽型轮廓宽度的一个无公差的规定值4影响带传动的能力的主要因素：(1) 初拉力F0：主要因素，过小易发生打滑和跳动；过大会较低带的疲劳寿命(2) 包角a： a上120，包角大f带与带轮的接触弧长，产生较大摩擦力f有效拉力(3) 摩擦系数(4) 带的线质量和带速5.(1)离心拉力：由于离心力而产生的拉力。离心应力c(2)紧边拉力：松边拉力：有效拉力：紧边拉力与松边拉力之差。拉应力：紧边拉应力松边拉应力(3 )弯曲应力 :带绕过带轮时，在包角
11、所对的接触弧上的胶带将发生弯曲并产生弯曲应力。4. 带应力分布：带是处于交变应力状态下工作的 带转动一周时，最大应力发生在带的紧边开始绕上小带轮出(切点处)6带传动弹性滑动产生的原因：(1) 胶带具有弹性：带运行接触带轮时，由于拉力的变化必将引起弹性滑动(2) 带的紧边和松边所受拉力不等(存在拉力差)7带型的选取：传动的设计功率和小带轮(主动轮)的转速第十四章齿轮传动1齿轮传动的特点：传递准确：恒定的传动比适用的圆周速度的功率范围广使用寿命 长近距离传动2齿轮传动的分类 按齿轮形状：圆柱齿轮，圆锥齿轮，蜗杆蜗轮螺旋齿轮 按齿廓曲线：渐开线齿轮，摆线齿轮，圆弧齿轮 按工作条件：开式齿轮，闭式齿轮
12、，半开式齿轮3渐开线的性质 弧NA=NK 渐开线上个点的曲率半径不同，且由小变大A点为0）（渐开线上任意一点法线必与基（圆相切） 渐开线形状取决于基圆大小 渐开线齿廓上各点压力角不等，且向径r越大，压力角越大k 基圆以内无渐开线4渐开线齿廓啮合性质： 具有恒定的瞬时传动比 啮合线为一直线，啮合角为一常数 中心距可分性 齿廓间具有相对滑动标准安装：节圆与分度圆重合，啮合角=压力角直齿轮5分度圆直径d： d=mz （分度圆直径=模数*齿数）6中心距a： a=(d1+d2) /2=m/2 (z1+z2)7渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件：两轮的模数和压力角必须分别相等渐开线直齿圆柱齿轮的连续传动条件
13、：同时啮合的轮齿对数必须有一对或一对以上（重合度1）8渐开线直齿圆柱齿轮的加工方法：成形法，展成法9齿轮不产生根切的最小齿数Zmin=1710齿轮轮齿的失效形式： 齿轮折断（疲劳折断、过载折断） 齿面点蚀 齿面磨损 齿面胶合 塑性变形11.软齿面： W 350HBS 齿面点蚀（主要失效形式） 接触疲劳强度（设计计算） 齿面折断（主要失效形式） 弯曲疲劳强度（设计计算）斜齿轮13螺旋角B :螺旋线展开所得的斜直线与轴线之间的夹角，反映齿轮的倾斜程度14当量齿数：虚拟的一个与斜齿轮的法面齿形相同的直齿圆柱齿轮15斜齿轮的正确啮合条件： 法面模数，法向压力角分别相等 B 1=- B 2蜗杆16蜗杆传
14、动的特点：优点： 传动比大，结构紧凑 传动平稳，噪声小 具有自锁性缺点：效率低，不适合大功率传动发热大，要有良好的冷却润滑条件17蜗杆的正确啮合条件： 叭讥呵 a x1 = a t2= a =218蜗杆合槽条件：蜗轮的旋转角B 2=蜗杆导程角Y19定轴轮系传动比：I =各对齿轮传动比的连乘积=（-1 ） m X （各从动轮齿数的连 1n乘积/各主动轮齿数的连乘积）第十六章轴和轴承滑动轴承1轴的分类：心轴，传动轴，转轴2滑动轴承的分类： 按承载不同分：径向滑动轴承，推力滑动轴承，径向推力滑动轴承 按材料分：金属轴承，粉末冶金轴承，塑料轴承，宝石轴承，橡胶轴承 按润滑剂分：液体润滑轴承，半液体润滑轴承，固体润滑轴承，气体润滑轴承，自润滑轴 承3轴套：径向滑动轴承中与轴颈相配的整体式管状元件轴瓦：径向滑动轴承中与轴颈相配的对开式元件4轴承座分类：整体有衬正滑动轴承座，对开式正滑动轴承座，对开式斜滑动轴承座5润滑油性能：粘性（主要性能），粘温特性，润滑性6稠度：润滑脂在外力作用下抵抗变形的能力滴点：在规定的加热条件下润滑脂从标准量杯的孔口滴下第一滴的温度7形成动压轴承必须满足的条件： 两摩擦表面间必须具有楔形油楔 轴要有足够高的转速，且其速度方向应能满足形成收敛油楔
