機(jī)械基礎(chǔ)演示文稿

機(jī)械基礎(chǔ)演示文稿目前一頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)緒論機(jī)械基礎(chǔ)是一門(mén)什么樣的課？機(jī)械基礎(chǔ)是中等職業(yè)學(xué)校機(jī)械專(zhuān)業(yè)的一門(mén)綜合性的基礎(chǔ)課。機(jī)械基礎(chǔ)工程力學(xué)機(jī)械工程材料機(jī)械零件與傳動(dòng)工程力學(xué)：生產(chǎn)實(shí)踐中常用的機(jī)械設(shè)備和工程部件都是由許多構(gòu)件（具有獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的基本單元）組成的。工程力學(xué)為分析構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度與選擇合理的結(jié)構(gòu)提供了基本理論與方法。機(jī)械工程材料：構(gòu)件是材料制成的。機(jī)械工程材料的基本知識(shí)為合理地選擇材料，充分發(fā)揮材料本身的潛在性能提供了基礎(chǔ)。機(jī)械零件與傳動(dòng)：為了正確的使用機(jī)器，必須了解機(jī)器的組成。從運(yùn)動(dòng)上看，機(jī)器由若干傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成；從結(jié)構(gòu)上看，機(jī)器由若干零件組成。要了解機(jī)器，就要了解機(jī)構(gòu)的工作原理、特點(diǎn)及應(yīng)用和通用零件的類(lèi)型、結(jié)構(gòu)、材料、標(biāo)準(zhǔn)及選擇方法。目前二頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)第1章機(jī)械概述1-1機(jī)器的組成1-2金屬材料的性能1-3機(jī)械零件的強(qiáng)度1-4摩擦和磨損目前三頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)1-1機(jī)器的組成本節(jié)任務(wù)：1、什么是機(jī)器、機(jī)構(gòu)、機(jī)械、零件和構(gòu)件？2、機(jī)器的組成部分。目前四頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)1-1機(jī)器的組成一、機(jī)器和機(jī)構(gòu)目前五頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)1、機(jī)器機(jī)器的共同特性：（1）、機(jī)器是人為的實(shí)體組合；（2）、各部分之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。（3）、能夠轉(zhuǎn)換或傳遞能量，代替或減輕人類(lèi)的勞動(dòng)。同時(shí)具有上述三個(gè)特征的實(shí)體組合稱(chēng)為機(jī)器。目前六頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)2、零件、構(gòu)件（1）、零件零件，指機(jī)械中不可分拆的單個(gè)制件，是機(jī)器的基本組成要素，也是機(jī)械制造過(guò)程中的基本單元。如軸套、軸瓦、螺母、曲軸、葉片、齒輪、凸輪、連桿體、連桿頭等。目前七頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)（2）、構(gòu)件機(jī)器中每一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)單元體稱(chēng)為一個(gè)構(gòu)件。構(gòu)件是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本單元。零件構(gòu)件目前八頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)3、機(jī)構(gòu)

機(jī)構(gòu)，指由兩個(gè)或兩個(gè)以上構(gòu)件通過(guò)活動(dòng)聯(lián)接形成的構(gòu)件系統(tǒng)。目前九頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)機(jī)器與機(jī)構(gòu)的區(qū)別：機(jī)器是由各種機(jī)構(gòu)所組成，可以完成能量的轉(zhuǎn)換，或做有用的功；如，內(nèi)燃機(jī)，刨床等。（有動(dòng)力源）而機(jī)構(gòu)則僅僅是起著運(yùn)動(dòng)的傳遞和運(yùn)動(dòng)形成的轉(zhuǎn)換的作用。如，內(nèi)燃機(jī)的凸輪機(jī)構(gòu)，刨床中的齒輪機(jī)構(gòu)。（無(wú)動(dòng)力源）目前十頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)4、機(jī)械機(jī)械是機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱(chēng)。目前十一頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)二、機(jī)器的組成1、原動(dòng)機(jī)部分也稱(chēng)動(dòng)力裝置，其作用是把其他形式的能量轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，以驅(qū)動(dòng)機(jī)器各部分運(yùn)動(dòng)。目前十二頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)二、機(jī)器的組成2、執(zhí)行部分也稱(chēng)工作裝置，它是機(jī)器直接完成具體工作任務(wù)的部分。目前十三頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)二、機(jī)器的組成3、傳動(dòng)部分原動(dòng)機(jī)到工作機(jī)構(gòu)之間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用以完成運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞和轉(zhuǎn)換。目前十四頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)二、機(jī)器的組成4、操縱或控制部分顯示和反映機(jī)器的運(yùn)行位置和狀態(tài)，控制機(jī)器正常運(yùn)行和工作。目前十五頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)1-2金屬材料的性能本節(jié)任務(wù)：1、理解金屬材料的物理性能：密度、熔點(diǎn)、導(dǎo)熱性、熱膨脹性、導(dǎo)電性、磁性。2、理解金屬材料的化學(xué)性能：耐腐蝕性、抗氧化性、化學(xué)穩(wěn)定性。3、理解金屬材料的力學(xué)性能：強(qiáng)度、塑性、硬度、韌性、疲勞強(qiáng)度。4、理解金屬材料的工藝性能：鑄造性、鍛壓性、焊接性、可加工性。目前十六頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)1-2金屬材料的性能材料是機(jī)器的物質(zhì)基礎(chǔ)。金屬材料的性能是選擇材料的主要依據(jù)。金屬材料的性能工藝性能使用性能物理性能化學(xué)性能力學(xué)性能目前十七頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)一、金屬材料的物理性能1.密度（1）定義：金屬的密度即是單位體積金屬的質(zhì)量。（2）單位：ｋｇ／ｍ3。（3）根據(jù)密度的大小，金屬材料可分為輕金屬和重金屬。密度小于4.5ｇ／ｃｍ3

的金屬叫做輕金屬，如鋁，鈦等。

目前十八頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)目前十九頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)2.熔點(diǎn)

（1）定義：金屬?gòu)墓腆w狀態(tài)向液體狀態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)的溫度稱(chēng)為熔點(diǎn)。（2）熔點(diǎn)一般用攝氏溫度（℃）表示。（3）各種金屬都有其固定熔點(diǎn)。如鉛的熔點(diǎn)為323℃，鋼的熔點(diǎn)為1538℃。（F22葉片溫度1700℃）（4）熔點(diǎn)對(duì)于冶煉、鑄造、焊接和配制合金等都很重要。熔點(diǎn)低于1000℃的金屬稱(chēng)為低熔點(diǎn)金屬，熔點(diǎn)在1000～2000℃的金屬稱(chēng)為中熔點(diǎn)金屬，熔點(diǎn)高于2000℃的金屬稱(chēng)為高熔點(diǎn)金屬。目前二十頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)3.導(dǎo)熱性

（1）金屬材料傳導(dǎo)熱量的能力稱(chēng)為導(dǎo)熱性。（2）導(dǎo)熱性的表示方法：一般用熱導(dǎo)率（導(dǎo)熱系數(shù)）λ表示金屬材料導(dǎo)熱性能的優(yōu)劣。熱導(dǎo)率大的金屬材料的導(dǎo)熱性好。在一般情況下，金屬材料的導(dǎo)熱性比非金屬材料好。金屬的導(dǎo)熱性以銀為最好，銅、鋁次之。

（3）導(dǎo)熱性好的金屬散熱也好，可用來(lái)制造散熱器零件，如冰箱、空調(diào)的散熱片。目前二十一頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)4.熱膨脹性

（1）定義：金屬材料在受熱時(shí)體積會(huì)增大，冷卻時(shí)則收縮，這種現(xiàn)象稱(chēng)為熱膨脹性。（2）各種金屬的熱膨脹性能不同。在實(shí)際工作中有時(shí)必須考慮熱膨脹的影響。例如，一些精密測(cè)量工具就要選用膨脹系數(shù)較小的金屬材料來(lái)制造；鋪設(shè)鐵軌、架設(shè)橋梁、金屬工件加工過(guò)程中測(cè)量尺寸等都要考慮到熱膨脹的因素。目前二十二頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)5.導(dǎo)電性（1）定義：金屬材料傳導(dǎo)電流的性能稱(chēng)為導(dǎo)電性。（2）各種金屬材料的導(dǎo)電性各不相同，其中以銀為最好，銅、鋁次之，工業(yè)上用銅、鋁做導(dǎo)電的材料。導(dǎo)電性差的高電阻金屬材料，如鐵鉻合金、鎳鉻鋁、康銅和錳銅等用于制造儀表零件或電熱元件，如電爐絲。目前二十三頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)6.磁性

（1）金屬導(dǎo)磁的性能稱(chēng)為磁性。（2）具有導(dǎo)磁能力的金屬材料都能被磁鐵吸引。 鐵、鈷等為鐵磁性材料，錳、鉻、銅、鋅為無(wú)磁性或順磁性材料。但對(duì)某些金屬來(lái)說(shuō)，磁性也不是固定不變的，如鐵在768℃以上就表現(xiàn)為沒(méi)有磁性或順磁性。鐵磁性材料可用于制作變壓器、電機(jī)的鐵心和測(cè)量?jī)x表零件等；無(wú)（順）磁性材料可用做要求避免磁場(chǎng)干擾的零件。目前二十四頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)二、金屬材料的化學(xué)性能金屬材料的化學(xué)性能是指金屬在化學(xué)作用下所表現(xiàn)的性能。

1.耐腐蝕性

金屬材料在常溫下抵抗氧、水蒸氣及其他化學(xué)介質(zhì)腐蝕作用的能力，稱(chēng)為耐腐蝕性。常見(jiàn)的鋼鐵生銹，就是腐蝕現(xiàn)象。目前二十五頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)2.抗氧化性

（1）金屬材料抵抗氧化作用的能力，稱(chēng)為抗氧化性。

（2）金屬材料在加熱時(shí)，氧化作用加速，如鋼材在鍛造、熱處理、焊接等加熱作業(yè)時(shí)，會(huì)發(fā)生氧化和脫碳，造成材料的損耗和各種缺陷。因此，在加熱坯件或材料時(shí)，常在其周?chē)纬梢环N還原氣體或保護(hù)氣體，以避免金屬材料的氧化。

3.化學(xué)穩(wěn)定性

（1）化學(xué)穩(wěn)定性是金屬材料的耐腐蝕性和抗氧化性的總稱(chēng)。（2）金屬材料在高溫下的化學(xué)穩(wěn)定性叫做熱穩(wěn)定性。用于制造在高溫下工作的零件的金屬材料，要有良好的熱穩(wěn)定性。目前二十六頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)力學(xué)性能又稱(chēng)為機(jī)械性能，是指材料在力作用下所顯示的性能，主要有強(qiáng)度、塑性、硬度、韌性和疲勞強(qiáng)度等。三、金屬的力學(xué)性能目前二十七頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)1、強(qiáng)度（1）強(qiáng)度是金屬材料在靜載荷作用下抵抗變形和破壞的能力。是指金屬抵抗永久變形（塑性變形）和斷裂的能力。

目前二十八頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)（2）強(qiáng)度是分為抗拉、抗壓、抗扭、抗彎、抗剪等的強(qiáng)度。目前二十九頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)2、塑性（1）塑性是金屬材料在靜載荷作用下產(chǎn)生永久變形而不破壞的能力。指斷裂前材料發(fā)生不可逆永久變形的能力。目前三十頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)2、塑性（1）塑性是金屬材料在靜載荷作用下產(chǎn)生永久變形而不破壞的能力。指斷裂前材料發(fā)生不可逆永久變形的能力。目前三十一頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)

（2）塑性指標(biāo)：斷后伸長(zhǎng)率和斷面收縮率。斷后伸長(zhǎng)率斷后伸長(zhǎng)率是指試樣拉斷后的伸長(zhǎng)與原始標(biāo)距的百分比。斷面收縮率是指試樣拉斷后，縮頸處橫截面積的最大縮減量與原始橫截面積的百分比。斷面收縮率目前三十二頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)3、硬度（1）硬度是衡量金屬材料軟硬的能力。是指金屬材料抵抗其他更硬物體壓入其表面的能力，是金屬材料表面抵抗變形或破壞的能力。硬度是材料塑性、強(qiáng)度等性能的綜合體現(xiàn)。33目前三十三頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)（2）目前最常用的硬度試驗(yàn)法是布氏硬度試驗(yàn)法、洛氏硬度試驗(yàn)法和維氏硬度試驗(yàn)法。1）布氏硬度布氏硬度主要用來(lái)測(cè)定鑄鐵、有色金屬、低合金結(jié)構(gòu)鋼以及結(jié)構(gòu)鋼調(diào)質(zhì)件的硬度。34目前三十四頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)布氏硬度（HB）是以一定大小的試驗(yàn)載荷，將一定直徑的淬硬鋼球或硬質(zhì)合金球壓入被測(cè)金屬表面，保持規(guī)定時(shí)間，然后卸荷，測(cè)量被測(cè)表面壓痕直徑。目前三十五頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)kgf/mm2式中A壓—壓痕球形表面積，mm2

Ｄ—壓頭直徑，mm2

ｄ—壓痕平均直徑，mm。kgf/mm2(試驗(yàn)力F單位用kgf)530HBW5/750表示用直徑5mm的硬質(zhì)合金球，在7355N（750kgf）的試驗(yàn)載荷作用下，保持10~15s時(shí)測(cè)得的布氏硬度值為530。170HBS10/1000/30表示用直徑10mm的鋼球，在9807N（1000kgf）的試驗(yàn)載荷作用下，保持30s時(shí)測(cè)得的布氏硬度值為170。36目前三十六頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)2）洛氏硬度洛氏硬度主要用來(lái)測(cè)定工件的表面硬度。37目前三十七頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)洛氏硬度（HR）測(cè)試，當(dāng)被測(cè)樣品過(guò)小或者布氏硬度（HB）大于450時(shí)，就改用洛氏硬度計(jì)量。試驗(yàn)方法是用一個(gè)頂角為120度的金剛石圓錐體或直徑為1.5875mm/3.175mm/6.35mm/12.7mm的鋼球，在一定載荷下壓入被測(cè)材料表面，由壓痕深度求出材料的硬度。最常用的三種標(biāo)尺為A、B、C，即HRA、HRB、HRC，要根據(jù)實(shí)驗(yàn)材料硬度的不同，選用不同硬度范圍的標(biāo)尺來(lái)表示：目前三十八頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)式中，C為常數(shù)，壓頭是金剛石圓錐時(shí)，C＝100；壓頭為淬火鋼球時(shí),C＝130。39目前三十九頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)40目前四十頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)洛氏硬度無(wú)單位，需標(biāo)明硬度標(biāo)尺符號(hào)，在符號(hào)前面寫(xiě)出硬度值，如60HRC、80HRA、90HRB。洛氏硬度各標(biāo)尺之間沒(méi)有對(duì)應(yīng)關(guān)系，不能直接比較硬度值的高低。洛氏硬度試驗(yàn)操作簡(jiǎn)單、迅速、壓痕小，主要用于測(cè)試熱處理后硬度較高的成品零件及較薄的工件，對(duì)于組織和硬度不均勻的材料，硬度值波動(dòng)較大，準(zhǔn)確性不如布氏硬度值。特別說(shuō)明：各種硬度試驗(yàn)法測(cè)得的硬度值不能進(jìn)行直接比較，必須通過(guò)硬度換算表?yè)Q算成一種硬度值后，方能比較硬度高低。41目前四十一頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)4、韌性與疲勞強(qiáng)度韌性是指金屬在斷裂前吸收變形能量的能力,可用來(lái)衡量金屬材料抵抗沖擊載荷能力。韌性的判據(jù)通過(guò)沖擊試驗(yàn)來(lái)測(cè)定。40Cr鋼沖擊吸收功測(cè)定試驗(yàn)42目前四十二頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)

5、疲勞強(qiáng)度（1）金屬材料在無(wú)限多次交變載荷作用下而不破壞的最大應(yīng)力稱(chēng)為疲勞強(qiáng)度或疲勞極限。（2）在工程上，疲勞強(qiáng)度是指在一定的循環(huán)次數(shù)下不發(fā)生斷裂的最大應(yīng)力。一般規(guī)定，鋼鐵材料的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)取108，有色金屬取107。43目前四十三頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)四、金屬材料的工藝性能

金屬材料的工藝性能是指在各種加工條件下表現(xiàn)出來(lái)的適應(yīng)能力，包括鑄造性、鍛壓性、焊接性和可加工性。44目前四十四頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)1、鑄造性鑄造性：金屬材料能否用鑄造的方法制成優(yōu)良鑄件的性能。45目前四十五頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)影響鑄造的性能的因素：

（1）、流動(dòng)性

（2）、冷卻時(shí)的收縮率目前四十六頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)常見(jiàn)材料的鑄造性：灰鑄鐵具有良好的鑄造性，鑄鋼的鑄造性低于鑄鐵。鑄造鋁合金和鑄造銅合金的鑄造性也較好。目前四十七頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)2、鍛壓性鍛壓性：金屬材料能否用鍛壓的方法制成鍛壓件的性能。鍛壓是鍛造和沖壓的合稱(chēng)，是利用鍛壓機(jī)械的錘頭、砧塊、沖頭或通過(guò)模具對(duì)坯料施加壓力，使之產(chǎn)生塑性變形，從而獲得所需形狀和尺寸的制件的成形加工方法。48目前四十八頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)目前四十九頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)影響鍛壓性的因素：（1）塑性（2）塑性變形抗力常見(jiàn)材料的鍛壓性：低碳鋼的鍛壓性最好中碳鋼次之高碳鋼最差50目前五十頁(yè)\總數(shù)五十五頁(yè)\編于一點(diǎn)3、焊接性焊接性：金屬材料在一定的焊接條件下，是否易于獲得優(yōu)良焊接接頭的能