機械基礎知識點

1、綜合性關學問。根底性無論從事機械制造，還是使用爭辯機械，都要運用這些根本學問。一體性本門課程理論與實踐嚴密融合，學做一體?！皺C械根底”主要爭辯對象是機械，我們的衣食住行都離不開機械。機械始于石器時代，指南車，地動儀是我們的祖先制造的機械。1840的柔性制造單元和智能機器人等。機械是機器和機構的統(tǒng)稱機器與機構的特征機械是機器和機構的統(tǒng)稱機器與機構的特征12各局部實體之間具有確定的相對運動。3能夠轉換或傳遞能量，代替或減輕人類的勞動。機構特征：具有確定相對運動的構件的組合。具有獨立運動的根本單元3.機器由哪幾局部組成3.機器由哪幾局部組成潤滑，照明等機械分類狀況動力機械變換能量：電動機，內燃機等加

2、工機械變換物料：金屬切削機床，壓力機等運輸機械變換位置：汽車，纜車等4.對機械要求：信息機械變換信息4.對機械要求：5.零件5.零件通用零件 指各種機械中經(jīng)常用到的零件專用零件 指在某些機械中才用到的零件摩擦和磨損是自然界和社會生活中普遍存在的現(xiàn)象30%-50%的能量消耗在各種形式摩擦中80%的機器由于零件磨損而失效1.摩擦類型：1.摩擦類型：1.固體摩擦 干摩擦，邊界摩擦 除利用外盡量避開2.液氣摩擦 理論上不產生磨損，抱負摩擦狀態(tài)3.混合摩擦 兩者之間2.2.磨損運動副之間的摩擦將導致機件外表材料漸漸損耗形成磨損一個機械的磨損過程或許分為三個階段磨合階段是有益磨損，如減速器依據(jù)磨損機理分類

3、，磨損主要有粘著磨損，磨料磨損，疲乏磨損，腐蝕磨損等使用性能1.使用性能定義：金屬材料在使用過程中所表現(xiàn)出來的特性化學特性：耐蝕性，抗氧化性，化學穩(wěn)定性工藝性能力學特性：強度，塑性，硬度，韌性，疲乏強度工藝性能2.鑄造特性：金屬材料鑄造成型的力量切削加工性能：金屬被切割難易程度焊接性：在肯定焊接條件下金屬材料獲得優(yōu)良焊接接頭的力量-非合金鋼金屬材料分類：非鐵金屬：除鋼鐵材料以外其他金屬有色金屬，硬質合金煉鐵過程：原料：鐵礦石或廢鐵原料在高爐中經(jīng)過一系列反響復原出鐵2.11%以上煉鋼生鐵，在煉鋼爐中進一步氧化碳，得到非合金鋼在煉鋼過程中參加某些合金元素，得到合金鋼非合金鋼：一種鐵碳合金1.5%1

4、：低碳鋼=0.6%非合金鋼中含有少量硅，錳，硫，磷等硅，錳是脫氧劑主要成分，能提高鋼的強度和硬度有益元素磷，硫是原料中附帶的，硫-熱脆性，磷-冷脆性，有害元素S0.035% P0.035%優(yōu)質非合金鋼SP0.030%特別質量非合金鋼S0.020%P0.025%按用途分：碳素構造鋼;例如鐵釘，屬于低碳鋼，冶煉簡潔，工藝性好，價格低廉，且在力學性能上也能滿足一般的工程構造及一般機械零件的要求，Q195Q215Q235：塑性和焊接性較好，但強度不高，螺栓螺母墊片，軸套等Q255 Q275：強度相對較高，可以用來制造鏈輪，拉桿，安全銷等優(yōu)質碳素構造鋼例如，60 代表C0.6%08F：強度硬度很低，塑性

5、韌性很高，具有很好冷變形力量，常用于制造薄板，鐵絲，沖壓件等20：起重鉤，指甲鉗等受力不大，韌性較高的零件45：綜合力學性能好，常用于制造齒輪，軸等重要運動零件60：彈簧，板簧等彈性零件80：強度較高，常用來制造受巨大拉力的鋼絲繩碳素工具鋼：高硬度，高耐磨性0.7%以上高碳鋼優(yōu)質非合金鋼TTAT7T8：碳質量分數(shù)相對較低，仍具有肯定塑性，且有良好硬度，常用于制造斧頭，錘子，鑿子，定位沖子等切削力量要求不高的工具T9 T10;用于制造鋼鋸鋸條，手攻螺紋用的絲錐和板牙等低速耐磨工具T12 T12A：硬度，耐磨性較高，制造一般刀具，一般性量具，模具。鑄造碳鋼：專用制造鋼制鑄件的非合金鋼，零件外形簡單

6、，強度要求較高，承受鑄鐵又不能滿足要求時選用ZG200-400ZG340-640力學性能較高質量，主要用于制造受力較小，不太重要，且大批量生產的標準件-低合金鋼低合金鋼：合金含量較低的合金鋼。1.低合金鋼3.5%且可焊接的低碳低合金構造用鋼。低合金高強度構造鋼0.2%的碳素構造鋼的根底上，參加以錳為主，釩，鈦，鋁，鈮等元素為輔具有較高強度和韌性，良好的焊接性，冷熱壓力加工性能和耐腐蝕性，價格與非合金鋼接近多扎制成板材，型材及無縫鋼管等被廣泛用于橋梁，船舶，車輛，鍋爐工程機械及重要的建筑構造中牌號表達與碳素構造鋼根本一樣低合金耐候鋼通過添加少量銅，鉻，鉬等元素，使金屬外表形成保護層，以提高大氣耐

7、腐蝕力量的鋼又稱耐大氣腐蝕鋼主要可分為焊接耐候鋼和高耐候鋼例如通信電力塔，石油井架等焊接耐候鋼集裝箱，鐵道車輛等高耐候鋼低合金專業(yè)用鋼為了適應某些行業(yè)特別要求，通過對低合金高強度構造鋼的化學成分，加工工藝及性能作相應的補充和調整，從而獲得的專業(yè)用鋼合金鋼合金滲碳鋼：汽車差速器齒輪，要求外表具有高硬度和高耐磨性，且心部要有良好的韌性20CrMnTi火 性合金彈簧鋼：摩托車彈簧，汽車板簧等截面較大，屈服強度較高的重要彈性元件1370MPa1500MPa高碳鉻軸承鋼專用于制造滾動軸承的鋼。其中鉻元素可以增加鋼的淬透性和耐磨性合金工具鋼與高速鋼合金工具鋼高速鋼600時仍能保持高的硬度和耐磨性，強度和切

8、削速度也比一般碳素工具鋼和合金刀具鋼高很多。目前高速鋼已成為制造切削刀具的主要材料不銹鋼與耐熱鋼不銹鋼鉻鎳 06Cr19Ni10-菜刀-臉盆-水龍頭 12Cr18Ni9-櫥柜-扶手-護欄鉻32Cr13Mo-醫(yī)療器械 滾動軸承耐熱鋼具有不銹鋼特性及高溫下化學穩(wěn)定且保持強度抗氧化鋼26Cr18Mn12Si2N-加熱爐構件45Cr9Si2-汽輪機葉片鑄造鋼合金坦克履帶，挖掘機鏟斗等，不但要求有較高硬度和耐磨性合金鋼牌號合金鋼牌號我國合金鋼牌號由碳的質量分數(shù)和合金元素的質量分數(shù)組合而成-鑄鐵特地用于鑄造成型的鋼鐵材料就稱為鑄鐵工業(yè)鑄鐵 2.5%-4白口鑄鐵：以滲碳體形式存在，斷口呈銀白色鑄鐵中以鐵的碳

9、化物滲碳體，碳的單質狀態(tài)石墨白口鑄鐵：以滲碳體形式存在，斷口呈銀白色1.硬度高脆性大 難以切削很少被直接利用其他鑄鐵：主要以石墨形式存在，斷口呈灰色石墨：優(yōu)點：在鑄鐵中可以增加鐵水流淌性，減小切削抗力，使鑄鐵獲得良好鑄造性能和切削加工性能敏感性缺點：強度和塑性幾乎為零，抗拉強度低，塑性韌性差，但抗壓強度與鋼接近80%以上，牌號用HT灰鐵+數(shù)字最低抗拉強度表示可鍛鑄鐵=白口鑄鐵退火不行鍛壓KTH300-06300MPa6%的黑心可鍛鑄鐵，常用于鑄成彎頭，三通，管道零件球墨鑄鐵析出力學性能比前兩種都要好 本錢較低蠕墨鑄鐵總結：靜力學根本概念解決的是物體在平衡狀態(tài)時受力分析靜力學根本概念1.爭辯的是

10、剛體在力系作用下平衡規(guī)律剛體：理性狀態(tài)下不計變形的物體，力只轉變其運動狀態(tài)力的三要素：力是矢量，力的大小，方向和作用點力的單位：以?；蚯１硎眷o力學根本公理物體平衡狀態(tài)：指物體相對于地球處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)靜力學根本公理2.只受兩力作用并處于平衡狀態(tài)的物體稱為二力構件2.加減平衡力系公理：在力系加上或減去任意平衡力系，不會轉變原力系對剛體作用效應。1.力的可傳遞原理：作用于剛體上某一點的力可延其作用線移至剛體上任一點，而不會轉變原力系對剛體的作用效果。的位置力為臨邊構成的平行四邊形對角線確定。233個力 的作用線匯交于一點，并在同一平面內。約束與約束力用在這兩個物體上約束與約束力自由體：

11、位移不受限制的物體非自由體：位移受限制的物體主動力：使物體產生運動或運動趨勢的力，重力，推力等常見約束類型：柔性約束：傳送帶，鏈條等，力的作用點，在繩索和重物的接觸點光滑面約束：兩物體直接接觸，且外表光滑，接觸處摩擦力可無視不計。鉸鏈支座約束力：固定端約束：限制物體像任何方向運動根本概念：平面力系：各力作用線均在同一平面內的力系。平面匯交力系：平面力系中各力作用線都匯交于一點。求解幾何法：連續(xù)應用力的三角形法則，將力依次相加，求出合力的大小和方向。在連接力多邊形的封閉邊時，應從第一個力的始端指向最終一個力的末端。解析法：將力分解在坐標系中。Fx=FcosaFy=Fsina力矩dF力偶：兩個大小

12、相等方向相反不在同一點上的平行力組成的二力。不能合成一個力，而是使物體處于轉動狀態(tài)F，F(xiàn)，兩力之間垂直距離d，稱為力偶臂。力偶對物體的作用效應，可以用力偶矩來度量力偶的作用效果與力的大小和 d 的長短有關，與矩心無關。力偶計算M=F*d力偶距的方向規(guī)定：逆轉為正，順轉為負。在同平面內的兩個力偶，假設力偶距相等，則兩力偶彼此等效。力偶的性質：力偶可以在其作用面內任意轉移，而不轉變他對剛體的作用。的長短，而不轉變有對剛體的作用效果。力的平移： AFB，但同時必需附加一個力偶，這個附加力偶的矩等于原來的力 F 對作用點B 的矩求解平面任意力系一.一.材料力學根本假設1.連續(xù)性假設2.均勻性假設假設用

13、來制造構件的材料在材質上均勻分布，材料的屬性在不同空間位置上一樣。3. 各向同性假設鋼可近似看做同性，木材有較大區(qū)分二 爭辯對象和內容材料力學以構件為爭辯對象機械行業(yè)，構件指機器里每一個獨立運動單元體。材料力學爭辯構件在外載荷作用下的承受力量。材料力學爭辯的幾種根本變形：拉伸和壓縮，彎曲，剪切和擠壓，扭轉。構件變形分為：彈性變形：材料在外力作用下產生變形，當外力取消后，即可完全恢復原有外形的變形。變形，也稱為永久形變。斷裂和塑性形變的力量剛度：在規(guī)定荷載作用下，構件抵抗彈性形變的力量。穩(wěn)定性：一些受壓力作用的瘦長或薄壁構件，應有足夠保持原有平衡狀態(tài)的力量 拉壓變形的特點受力特點:桿端的外力或外

14、力的合力大小相等，方向相反，作用線與桿的軸線重合。變形特點：桿件沿軸線方向伸長或縮短。內力：桿件在外力作用下產生變形，其內部的一局部對另一局部的作用力稱為內力。軸力：拉壓桿上的內力稱為軸力軸力符號規(guī)定：拉伸時為正，力的指向為背離截面6.應力：單位橫截面積上分布的內力正應力=Fn/S切應力=Fn/S=L/L01試驗標準：有統(tǒng)一國家標準2試樣預備3試驗裝夾4拉伸試驗過程主要力學性能指標：塑性指標計算：斷后伸長率A=(Lu-L0)/L0*100L0為原始標距 Lu為斷后標距斷面收縮率Z=S0-Su)/S0*100S0為原始橫截面積 Su為斷后最小橫截面積10.10.剪切變形變形特點：構件的兩個力作用

15、線之間的局部相對錯動。剪切分類：單剪，雙剪，周剪切應力=Fs/S切應力MPaFs-剪切面上的剪力NS-剪切面積mm擠壓變形剪切和擠壓強度校核受力特點：外力是一對力偶，外力偶的作用垂直于桿的軸線，但其轉向相反，大小相等。變形特點：各橫截面繞軸線發(fā)生相對轉動。截面法求扭矩：扭矩圖：扭矩隨橫截面位置變化的圖形扭轉變形的應力平面假設：圓軸扭轉變形時，在橫截面上無正應力，只有垂直于半徑的切應力。扭轉強度校核提高軸的抗扭力量：提高抗扭截面系數(shù)，承受空心軸合理安排軸上零件位置，降低軸的最大扭矩ppt機構和運動副一機構和運動副零件構件機構機器機構是傳遞運動和力或導引構件上的點按給定軌跡運動的機械裝置。構件是最

16、小的運動單元，零件是最小制造單元。推斷條件：是否有運動，在肯定條件下，運動是否確定運動副：使兩構件直接接觸，并能產生肯定相對運動的連接。運動副分類：平面運動副轉動副，移動副，齒輪副，空間運動副平面運動副分類：低副：兩構件之間以面接觸的運動副。具有兩個約束轉動副，移動副高副：兩構件之間以點或者線接觸的運動副。具有一個約束齒輪副，凸輪副。自由度：一個機構獨立運動的數(shù)目平面機構簡圖約束：兩個構件組成運動副以后，使機構獨立運動受到限制平面機構簡圖二1. 機構運動簡圖表示機構中各構件間相對運動關系的簡潔圖形。用簡潔的線條和符號代表構件和運動副，并按肯定比例表示各運動副間的相對位置。PPT四 平面機構自由度運動鏈：閉式鏈：每個構件至少有兩個運動副；首末封閉的系統(tǒng)開式鏈：有的構件只包含一個運動副；未構成首末封閉的系統(tǒng)機架：固定構件：一般相對地面固定不動原動件：按給定運動規(guī)律獨立運動的構件；常以轉向箭頭表示。機構自由度：機構中各構件相對于機架的所具有的獨立