機(jī)械基礎(chǔ)復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、機(jī)械基礎(chǔ)期末備考考試題型：選擇題、名詞解釋、判斷題、填空題、簡答題、計(jì)算題第一章 剛體的受力分析及其平衡規(guī)律一、基本概念 1、強(qiáng)度：是指機(jī)構(gòu)抵抗破壞的能力 。 2、剛度：是指構(gòu)件抵抗變形的能力；3、穩(wěn)定性：是指構(gòu)件保持原有變形形式的能力 4、力：力是物體間相互作用。外效應(yīng)：使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變；內(nèi)效應(yīng)：使物體發(fā)生變形。 5、力的基本性質(zhì)：力的可傳性、力的成對(duì)性、力的可合性、力的可分性、力的可消性。 6、二力構(gòu)件：工程中的構(gòu)件不管形狀如何，只要該構(gòu)件在二力作用下處于平衡，我們就稱它為“二力構(gòu)件”。 7、三力平衡匯交定理：由不平行的三力組成的平衡力系只能匯交于一點(diǎn)。 8、約束：限制非自由體運(yùn)動(dòng)的物

2、體叫約束。 約束作用于非自由體上的力稱為該約束的約束反力。 9、合力投影定理：合力的投影是分力投影的代數(shù)和。 10、力矩：力與距離的乘積 (力F對(duì)O點(diǎn)之矩）來度量轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)。11、合力矩定律：平面匯交力系的合力對(duì)平面上一點(diǎn)的距，是力系各力對(duì)同點(diǎn)之矩的代數(shù)和。 Mo(F) = Fx ·Y + Fy ·X = Mo(Fy) + Mo(Fx) 12、力偶: 一對(duì)等值、反向、力的作用線平行的力，它對(duì)物體產(chǎn)生的是轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)。 13、力偶矩：構(gòu)成力偶的這兩個(gè)力對(duì)某點(diǎn)之矩的代數(shù)和。14、力的平移定理：作用于剛體的力，平行移到任意指定點(diǎn)，只要附加一力偶（附加的力偶矩等于原力對(duì)指定點(diǎn)的力矩），就

3、不會(huì)改變?cè)辛?duì)剛體的外效應(yīng)，這就是力的平移定理。（運(yùn)用力的平移定理可以把任意的平面一般力系轉(zhuǎn)化為匯交力系與力偶系兩個(gè)基本的力系。）受力分析1、主動(dòng)力-它能引起零件運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變或具有改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的趨勢(shì)。 2、約束反力-它是阻礙物體改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的力。 （必須掌握常見約束類型）（1）柔軟體約束：力的作用線和繩索伸直時(shí)的中心線重合，指向是離開非自由體朝外。（2）光滑面約束：光滑面約束與非自由體之間產(chǎn)生的相互作用力的作用線只能與過接觸點(diǎn)的公法線重合，約束反力總是指向非自由體。 （3）光滑圓柱形鉸鏈的約束：約束的反力用兩個(gè)相互垂直而通過圓柱中心的分力NX與NY表示。（4）固定鉸鏈支座 ：約束的反力用兩

4、個(gè)相互垂直而通過圓柱中心的分力NX與NY表示。可動(dòng)鉸鏈支座： 可沿支承面移動(dòng)，約束反力只能是垂直于支承面的方向。 （5）、固定端約束：用兩個(gè)正交的反力NX與NY和一個(gè)反力偶矩M來表示。 要注意區(qū)別外力和內(nèi)力,外力是指研究對(duì)象以外的物體給研究對(duì)象的力；而研究對(duì)象內(nèi)部之間的相互作用力，則稱為內(nèi)力。內(nèi)力總是成對(duì)出現(xiàn)的，“等值、反向、共線”，內(nèi)力和外力都是相對(duì)而言的.第二章 直桿的拉伸與壓縮 一、基本概念 1、彈性變形：任何物體受力后發(fā)生變形，當(dāng)外加載荷去除后，物體的變形全部恢復(fù)，可恢復(fù)的變形稱為彈性變形，相應(yīng)的物體稱為彈性體。2、彈性 ：受力的構(gòu)件卸載后其變形能完全恢復(fù)，材料的這種性質(zhì)稱為彈性。 3

5、、內(nèi)力：由外力引起的構(gòu)件內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)間相互作用力的變化量稱為附加內(nèi)力，簡稱內(nèi)力。4、塑性、塑性變形：當(dāng)載荷超過某一范圍時(shí)，卸載后，變形只能部分恢復(fù)，有一部分變形不能消失，材料的這種性質(zhì)稱為塑性 ，其不能復(fù)原而留下的變形稱為塑性變形 或殘余變形。5、基本假設(shè)：（1）連續(xù)性假設(shè) 、（2）均勻性假設(shè)、（3）各向同性假設(shè)、 （4）小變形假設(shè) 。6、四種基本變形和相對(duì)應(yīng)的內(nèi)力：拉壓變形和軸力 剪切變形和剪力、 彎曲變形和彎矩、 扭轉(zhuǎn)變形和扭矩。 7、應(yīng)力：截面單位面積上的內(nèi)力，表示內(nèi)力分布的密集程度。8、應(yīng)力集中：由于截面急劇變化而使局部區(qū)域的應(yīng)力急劇增加的現(xiàn)象，稱為應(yīng)力集中。 9、蠕變：碳鋼構(gòu)件在大于40

6、0的高溫下承受外力時(shí)，力的大小不變，但構(gòu)件的變形卻隨著時(shí)間的延續(xù)而不斷增長，（變形是不可恢復(fù)的塑性復(fù)形），高溫下構(gòu)件特有的這種現(xiàn)象，稱為材料的蠕變。10、應(yīng)力松馳由于彈性變形逐漸轉(zhuǎn)化為塑性變形，從而導(dǎo)致構(gòu)件內(nèi)應(yīng)力減小的現(xiàn)象，稱為應(yīng)力松馳。 11、虎克定律：二、基本計(jì)算1、拉伸或壓縮而產(chǎn)生的內(nèi)力稱為軸力，用N表示。采用截面法 -假想地用一個(gè)與桿軸線垂直的平面m-m將桿截開，露出截面兩邊相互作用于對(duì)方的內(nèi)力，根據(jù)平衡條件求解出軸力的大小。確定軸力的準(zhǔn)則：直桿某一橫截面的軸力等于該截面一側(cè)（左或右側(cè)均可）作用于直桿上所有外力的代數(shù)和。使截面產(chǎn)生拉伸的外力為正，產(chǎn)生壓縮的外力為負(fù)。2、拉壓時(shí)橫截面上的

7、應(yīng)力 x= N/A 3、斜截面上的應(yīng)力4、桿拉伸與壓縮的強(qiáng)度條件 ： = N max /A 強(qiáng)度校核：已知、A及N max，可以檢查桿件工作是否安全。 截面設(shè)計(jì)：已知桿件的及N max，計(jì)算截面尺寸。 確定許可載荷：已知和A，計(jì)算桿件承受的最大軸力N max 。µ =0/ 泊松比（或橫向變形系數(shù)）剪切與圓柱的扭轉(zhuǎn) 一、基本概念 1、相鄰截面間的相互錯(cuò)動(dòng)稱為剪切變形，伴隨剪切變形而產(chǎn)生的內(nèi)力稱為剪力，相互垂直的兩邊所改變的角度稱為剪應(yīng)變。2、剪切虎克定律：當(dāng)剪應(yīng)力不超過剪切此例數(shù)極限時(shí)，剪應(yīng)力與剪應(yīng)變成正比。 = G 3、剪應(yīng)力互等定理：在純剪切應(yīng)力狀態(tài)時(shí)，作用在桿內(nèi)一點(diǎn)附近的兩個(gè)互相

8、垂直面上的剪應(yīng)力，在數(shù)值上是相等的，它們的方向則同時(shí)指向或背離兩垂直面的交線。 5、扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上剪應(yīng)力變化規(guī)律:1剪切強(qiáng)度條件: = Q/A 2、擠壓強(qiáng)度條件: 3外力矩的計(jì)算 4、扭矩-MT的計(jì)算 用截面法，根據(jù)平衡條件計(jì)算各段的扭矩。 結(jié)論：軸的任一橫截面上的扭矩，即等于截面任一邊（上、下或左、右）的外力偶矩的代數(shù)和。5、圓截面的極慣性矩、抗扭截面模量6、扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度條件：桿件的彎曲一、基本概念 1、當(dāng)直桿受到與其軸線垂直的外力或過軸線平面內(nèi)的力偶作用時(shí)，桿的軸線將由直線變?yōu)榍€，桿的這種變形稱為彎曲變形。用來抵抗彎曲變形的桿件通稱為梁。 2、內(nèi)力Q平行于截面，使梁沿橫截面n-n有被剪斷的

9、趨勢(shì)，所以將內(nèi)力Q稱剪力；內(nèi)力偶矩M使梁的橫截面m-m有產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)而彎曲的可能，所以稱M為彎矩。 3、橫截面上彎曲正應(yīng)力的分布規(guī)律 4、常用抗彎截面模量與截面面積的比例 Wz / A來評(píng)定截面的經(jīng)濟(jì)合理性。 工字形 矩形 > 圓環(huán) > 圓形截面。1、慣性矩J z 、抗彎截面模量WZ的計(jì)算 （1）矩形截面 （2）、圓形截面 2、彎矩方程M=M(x)的求解，繪彎矩圖 。 3、彎曲正應(yīng)力及強(qiáng)度條件強(qiáng)度校核、截面設(shè)計(jì)確定許用載荷、第五章 復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)及強(qiáng)度理論一、基本概念 1、在單元體上只有正應(yīng)力作用的平面即剪應(yīng)力為零的平面稱為主平面，主平面上的正應(yīng)力稱為主應(yīng)力。 2、假說及根據(jù)假設(shè)建立起來

10、的強(qiáng)度條件就稱為強(qiáng)度理論。二、幾種常用的強(qiáng)度理論1第一強(qiáng)度理論最大拉應(yīng)力理論2第二強(qiáng)度理論最大拉應(yīng)變理論3第三強(qiáng)度理論最大剪應(yīng)力理論4第四強(qiáng)主理論形狀改變比能理論材料1硬度 是指材料抵抗他物（鋼球或錐體）壓陷能力的大小，也就是表示材料對(duì)局部塑性變形的抵抗能力。2、機(jī)械性能是指金屬材料在外力作用下表現(xiàn)出來的特性，如彈性、塑性、強(qiáng)度、硬度、韌性等。3、沖擊韌性：表示材料抵抗沖擊載荷能力大小的指標(biāo)稱為k 。 k = E / A (MJ/m2) 4、同素異構(gòu)：在固態(tài)下會(huì)發(fā)生晶格類型的變化。5、熱處理：將固態(tài)金屬或合金，采用適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行加熱、保溫和冷卻以獲得所需要的組織結(jié)構(gòu)與性能的工藝稱為熱處理。（熱

11、處理的類型）“淬火加高溫回火處理”稱為“調(diào)質(zhì)處理” 6、僅對(duì)工件表層進(jìn)行熱處理，以改變其組織和性能的工藝稱為表面熱處理，主要是指表面淬火和表面回火。7、石墨化：當(dāng)C、Si等促進(jìn)石墨化元素的含量較高的鐵水在緩慢冷卻時(shí)，就可以自液相中直接析出石墨，這一過程就稱為石墨化。8、晶間腐蝕：在400-800的溫度范圍內(nèi)，碳從奧氏體中以碳化鐵形式沿晶界析出，使晶界附近的合金元素如鉻的含量降低到耐腐蝕所需的最低含量以下，腐蝕就在此貧鉻區(qū)產(chǎn)生，這種沿晶界的腐蝕現(xiàn)象稱為晶間腐蝕。 9、零件材料的選擇原則： 滿足零件的使用性能要求（使用性能原則）、滿足零件的加工工藝要求（工藝性原則）、滿足經(jīng)濟(jì)性的要求。平面連桿機(jī)構(gòu)

12、一、基本概念 1、機(jī)構(gòu)是具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件組合。 2、使兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接稱為運(yùn)動(dòng)副。兩構(gòu)件通過面接觸組成的運(yùn)動(dòng)副稱為低副。兩構(gòu)件通過點(diǎn)或線接觸組成的運(yùn)動(dòng)副稱為高副。 3、平面連桿機(jī)構(gòu)：是由若干個(gè)剛性構(gòu)件用低副聯(lián)接組成的且各構(gòu)件均在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。4、曲柄的存在必要條件條件： 曲桿是最短的桿；最短桿與最長桿之和小于等于其余兩桿之和。 （1）取最短桿1相鄰的桿4或桿2為機(jī)架時(shí)，桿1為曲柄，桿3均為搖桿，a圖示的兩機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。 （2）取最短桿1為機(jī)架，則桿2和桿4均為曲柄，機(jī)構(gòu)則為雙曲柄機(jī)構(gòu)(b圖示)。 （3）取與最短桿1相對(duì)的3為機(jī)架，則桿2，桿4都

13、不能作整周運(yùn)動(dòng)故所得機(jī)構(gòu)的雙搖桿機(jī)構(gòu)（c圖示）。 5、曲柄在搖桿處于兩極限位置時(shí)所夾的銳角，稱極位夾角 。 6、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角min出現(xiàn)的位置必然在曲柄與機(jī)架共線的位置。 7、死點(diǎn)位置：連桿2與曲柄1兩次共線，連桿2傳給曲柄1上的力將通過鉸鏈中心A，此力對(duì)A點(diǎn)不產(chǎn)生力矩，則不能使曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)。 8、從動(dòng)件所受壓力F與受力點(diǎn)速度 vc之間所夾的銳角稱為壓力角。凸輪機(jī)構(gòu)推程運(yùn)動(dòng)角，回程運(yùn)動(dòng)角遠(yuǎn)休止角，近休止角等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律反轉(zhuǎn)法繪制從動(dòng)件盤形凸輪輪廓（自己畫圖）帶傳動(dòng)一、基本概念 1、帶傳動(dòng)：是靠帶與帶輪之間的摩擦力來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種摩擦傳動(dòng)2、打滑： ，因所需圓周力無

14、法得到滿足而致使帶在帶輪上全面滑動(dòng)3、彈性滑動(dòng)：由于帶的彈性和拉力差而引起的滑動(dòng)。4、包角：帶與帶輪接觸弧所對(duì)應(yīng)的中心角。帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析齒輪傳動(dòng)一、基本概念 1、齒廓嚙合的基本定律：相互嚙合傳動(dòng)的一對(duì)齒廓，在任一位置接觸，兩輪的瞬時(shí)傳動(dòng)比等于兩輪連心線被齒廓嚙合點(diǎn)的公法線所分得的兩線段的反比。2、共軛齒廓：凡是能滿足齒廓嚙合基本定律的一對(duì)齒廓（即實(shí)現(xiàn)給定傳動(dòng)比的一對(duì)齒廓曲線） 。3、壓力角：漸開線上某點(diǎn)的法線（壓力方向線）與該點(diǎn)速度方向線所夾的銳角K稱為該點(diǎn)的壓力角。4、嚙合角：過節(jié)點(diǎn) C作兩節(jié)圓的公切線tt，它與公法線N1N2間的夾角稱為嚙合角。5、標(biāo)準(zhǔn)齒輪模數(shù)、壓力角、齒頂高系數(shù)及徑向間

15、隙均取標(biāo)準(zhǔn)值，且分度圓上齒厚與齒槽寬相等的齒輪。6、漸開線齒輪的正確嚙合條件：兩輪的模數(shù)相等，兩輪的壓力角相等。7、嚙合弧：一對(duì)輪齒從開始嚙合到終止嚙合，其分度圓上任一點(diǎn)所經(jīng)過的弧長。8、輪齒的失效形式：輪齒折斷、磨損、點(diǎn)蝕、膠合、塑性變形。9、嚙合弧與周節(jié)之比稱為重合度，10、連續(xù)傳動(dòng)條件：為保證漸開線齒輪連續(xù)以定傳動(dòng)比傳動(dòng)，嚙合弧必須大于周節(jié)即FG>P，即 1?；居?jì)算：模數(shù)、齒數(shù)、受力等等齒輪傳動(dòng)的功率損耗：嚙合中的磨擦損耗；攪動(dòng)潤滑油的油阻損耗；軸承中的摩擦損耗。 齒面點(diǎn)蝕是潤滑良好的閉式齒輪傳動(dòng)中常見的破壞形式。點(diǎn)蝕一般多出現(xiàn)在靠近齒面節(jié)線的齒根表面上。當(dāng)一對(duì)漸開線齒輪制成以后

16、，其基圓半徑是不會(huì)改變的，即使兩輪的中心距有所改變，但其瞬時(shí)傳動(dòng)比仍保持原值不變，這種性質(zhì)稱為漸開線齒輪具有中心距可分性。蝸桿傳動(dòng)一、基本概念 1、蝸桿傳動(dòng)正確嚙合條件：蝸桿軸面模數(shù)和軸面壓力角應(yīng)分別等于蝸輪端面模數(shù)和端面壓力角，并規(guī)定主平面上的模數(shù)，壓力角等為標(biāo)準(zhǔn)值，蝸桿分度圓柱上的螺旋線升角應(yīng)等于蝸輪分度圓柱上的螺旋角，且兩者的旋向必須相同。 2、蝸桿特性系數(shù)：分度圓直徑與模數(shù)的比值。 相關(guān)計(jì)算3、蝸桿傳動(dòng)的失效：主要是蝸輪齒面的失效，主要有膠合、點(diǎn)蝕、磨損等。4、當(dāng) 時(shí)，蝸桿傳動(dòng)發(fā)生自鎖。5、冷卻措施： 增加散熱面積：合理設(shè)計(jì)箱體結(jié)構(gòu)，鑄出或焊出散熱片； 提高散熱系數(shù)：在蝸桿軸上裝風(fēng)扇，

17、或箱體油池內(nèi)裝蛇形冷卻水管， 或用循環(huán)油冷卻等等。6、由于蝸桿傳動(dòng)效率低，發(fā)熱量大，若不及時(shí)散熱，會(huì)引起箱體內(nèi)油溫升高，潤滑失效，導(dǎo)致輪齒磨損加劇，甚至出現(xiàn)膠合。因此時(shí)連續(xù)工作的閉式蝸桿傳動(dòng)要進(jìn)行熱平衡計(jì)算。傳動(dòng)的轉(zhuǎn)向判斷： 右旋蝸桿用右手四指順著蝸桿的轉(zhuǎn)向握成拳，大姆指的相反方向即為蝸輪在嚙合點(diǎn)的圓周速度的方向，從而可以確定的轉(zhuǎn)向。輪系和減速器1、定軸輪系：傳動(dòng)時(shí)所有齒輪幾何軸線位置都固定不動(dòng)的輪系，稱為定軸輪系。2、動(dòng)軸輪系：傳動(dòng)時(shí)某些齒輪的幾何軸線繞另一齒輪的固定軸線回轉(zhuǎn)的稱為動(dòng)軸輪系。3、惰輪：只改變傳動(dòng)比的正負(fù)號(hào)而不改變的大小的齒輪稱為惰輪。 4、兩個(gè)中心輪都能轉(zhuǎn)動(dòng)的周轉(zhuǎn)輪系，稱為差

18、動(dòng)輪系；5、只有一個(gè)中心輪能轉(zhuǎn)動(dòng)的周轉(zhuǎn)輪系稱為行星輪系。6、輪系的功用： 獲得大傳動(dòng)比； 可在相距較遠(yuǎn)的軸間傳動(dòng)；可獲得多種傳動(dòng)比的傳動(dòng)； 可以改變從動(dòng)軸轉(zhuǎn)向。 7、減速器是由封閉在剛性箱體內(nèi)的齒輪（或蝸桿蝸輪）傳動(dòng)所組成，具有固定的傳動(dòng)比、常用在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間作為減速的傳動(dòng)裝置。 定軸輪系傳動(dòng)比和周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比計(jì)算軸與聯(lián)軸器軸的類型 心軸工作時(shí)只承受彎距而不傳遞扭矩的軸；心軸又分為轉(zhuǎn)動(dòng)和固定兩種。 轉(zhuǎn)軸工作時(shí)既承受彎矩又承受扭矩的；這是機(jī)器中最常見的軸； 傳動(dòng)軸主要用來傳遞扭矩而不承受彎矩或承受的彎矩很小的軸。 軸的組成軸由軸頭、軸頸、軸身三部分組成。軸上安裝回轉(zhuǎn)零件的部分叫做軸頭；軸和軸承配合的部分叫軸頸；連接軸頭和軸頸的部分叫軸身。 軸承的分類根據(jù)軸頸與軸承相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面的摩擦性質(zhì)，將軸承分為兩大類，滑動(dòng)摩擦軸承，簡稱滑動(dòng)軸承