机械基础知识点

1、综合性关学问。根底性无论从事机械制造，还是使用争辩机械，都要运用这些根本学问。一体性本门课程理论与实践严密融合，学做一体。“机械根底”主要争辩对象是机械，我们的衣食住行都离不开机械。机械始于石器时代，指南车，地动仪是我们的祖先制造的机械。1840的柔性制造单元和智能机器人等。机械是机器和机构的统称机器与机构的特征机械是机器和机构的统称机器与机构的特征12各局部实体之间具有确定的相对运动。3能够转换或传递能量，代替或减轻人类的劳动。机构特征：具有确定相对运动的构件的组合。具有独立运动的根本单元3.机器由哪几局部组成3.机器由哪几局部组成润滑，照明等机械分类状况动力机械变换能量：电动机，内燃机等加

2、工机械变换物料：金属切削机床，压力机等运输机械变换位置：汽车，缆车等4.对机械要求：信息机械变换信息4.对机械要求：5.零件5.零件通用零件 指各种机械中经常用到的零件专用零件 指在某些机械中才用到的零件摩擦和磨损是自然界和社会生活中普遍存在的现象30%-50%的能量消耗在各种形式摩擦中80%的机器由于零件磨损而失效1.摩擦类型：1.摩擦类型：1.固体摩擦 干摩擦，边界摩擦 除利用外尽量避开2.液气摩擦 理论上不产生磨损，抱负摩擦状态3.混合摩擦 两者之间2.2.磨损运动副之间的摩擦将导致机件外表材料渐渐损耗形成磨损一个机械的磨损过程或许分为三个阶段磨合阶段是有益磨损，如减速器依据磨损机理分类

3、，磨损主要有粘着磨损，磨料磨损，疲乏磨损，腐蚀磨损等使用性能1.使用性能定义：金属材料在使用过程中所表现出来的特性化学特性：耐蚀性，抗氧化性，化学稳定性工艺性能力学特性：强度，塑性，硬度，韧性，疲乏强度工艺性能2.铸造特性：金属材料铸造成型的力量切削加工性能：金属被切割难易程度焊接性：在肯定焊接条件下金属材料获得优良焊接接头的力量-非合金钢金属材料分类：非铁金属：除钢铁材料以外其他金属有色金属，硬质合金炼铁过程：原料：铁矿石或废铁原料在高炉中经过一系列反响复原出铁2.11%以上炼钢生铁，在炼钢炉中进一步氧化碳，得到非合金钢在炼钢过程中参加某些合金元素，得到合金钢非合金钢：一种铁碳合金1.5%1

4、：低碳钢=0.6%非合金钢中含有少量硅，锰，硫，磷等硅，锰是脱氧剂主要成分，能提高钢的强度和硬度有益元素磷，硫是原料中附带的，硫-热脆性，磷-冷脆性，有害元素S0.035% P0.035%优质非合金钢SP0.030%特别质量非合金钢S0.020%P0.025%按用途分：碳素构造钢;例如铁钉，属于低碳钢，冶炼简洁，工艺性好，价格低廉，且在力学性能上也能满足一般的工程构造及一般机械零件的要求，Q195Q215Q235：塑性和焊接性较好，但强度不高，螺栓螺母垫片，轴套等Q255 Q275：强度相对较高，可以用来制造链轮，拉杆，安全销等优质碳素构造钢例如，60 代表C0.6%08F：强度硬度很低，塑性

5、韧性很高，具有很好冷变形力量，常用于制造薄板，铁丝，冲压件等20：起重钩，指甲钳等受力不大，韧性较高的零件45：综合力学性能好，常用于制造齿轮，轴等重要运动零件60：弹簧，板簧等弹性零件80：强度较高，常用来制造受巨大拉力的钢丝绳碳素工具钢：高硬度，高耐磨性0.7%以上高碳钢优质非合金钢TTAT7T8：碳质量分数相对较低，仍具有肯定塑性，且有良好硬度，常用于制造斧头，锤子，凿子，定位冲子等切削力量要求不高的工具T9 T10;用于制造钢锯锯条，手攻螺纹用的丝锥和板牙等低速耐磨工具T12 T12A：硬度，耐磨性较高，制造一般刀具，一般性量具，模具。铸造碳钢：专用制造钢制铸件的非合金钢，零件外形简单

6、，强度要求较高，承受铸铁又不能满足要求时选用ZG200-400ZG340-640力学性能较高质量，主要用于制造受力较小，不太重要，且大批量生产的标准件-低合金钢低合金钢：合金含量较低的合金钢。1.低合金钢3.5%且可焊接的低碳低合金构造用钢。低合金高强度构造钢0.2%的碳素构造钢的根底上，参加以锰为主，钒，钛，铝，铌等元素为辅具有较高强度和韧性，良好的焊接性，冷热压力加工性能和耐腐蚀性，价格与非合金钢接近多扎制成板材，型材及无缝钢管等被广泛用于桥梁，船舶，车辆，锅炉工程机械及重要的建筑构造中牌号表达与碳素构造钢根本一样低合金耐候钢通过添加少量铜，铬，钼等元素，使金属外表形成保护层，以提高大气耐

7、腐蚀力量的钢又称耐大气腐蚀钢主要可分为焊接耐候钢和高耐候钢例如通信电力塔，石油井架等焊接耐候钢集装箱，铁道车辆等高耐候钢低合金专业用钢为了适应某些行业特别要求，通过对低合金高强度构造钢的化学成分，加工工艺及性能作相应的补充和调整，从而获得的专业用钢合金钢合金渗碳钢：汽车差速器齿轮，要求外表具有高硬度和高耐磨性，且心部要有良好的韧性20CrMnTi火 性合金弹簧钢：摩托车弹簧，汽车板簧等截面较大，屈服强度较高的重要弹性元件1370MPa1500MPa高碳铬轴承钢专用于制造滚动轴承的钢。其中铬元素可以增加钢的淬透性和耐磨性合金工具钢与高速钢合金工具钢高速钢600时仍能保持高的硬度和耐磨性，强度和切

8、削速度也比一般碳素工具钢和合金刀具钢高很多。目前高速钢已成为制造切削刀具的主要材料不锈钢与耐热钢不锈钢铬镍 06Cr19Ni10-菜刀-脸盆-水龙头 12Cr18Ni9-橱柜-扶手-护栏铬32Cr13Mo-医疗器械 滚动轴承耐热钢具有不锈钢特性及高温下化学稳定且保持强度抗氧化钢26Cr18Mn12Si2N-加热炉构件45Cr9Si2-汽轮机叶片铸造钢合金坦克履带，挖掘机铲斗等，不但要求有较高硬度和耐磨性合金钢牌号合金钢牌号我国合金钢牌号由碳的质量分数和合金元素的质量分数组合而成-铸铁特地用于铸造成型的钢铁材料就称为铸铁工业铸铁 2.5%-4白口铸铁：以渗碳体形式存在，断口呈银白色铸铁中以铁的碳

9、化物渗碳体，碳的单质状态石墨白口铸铁：以渗碳体形式存在，断口呈银白色1.硬度高脆性大 难以切削很少被直接利用其他铸铁：主要以石墨形式存在，断口呈灰色石墨：优点：在铸铁中可以增加铁水流淌性，减小切削抗力，使铸铁获得良好铸造性能和切削加工性能敏感性缺点：强度和塑性几乎为零，抗拉强度低，塑性韧性差，但抗压强度与钢接近80%以上，牌号用HT灰铁+数字最低抗拉强度表示可锻铸铁=白口铸铁退火不行锻压KTH300-06300MPa6%的黑心可锻铸铁，常用于铸成弯头，三通，管道零件球墨铸铁析出力学性能比前两种都要好 本钱较低蠕墨铸铁总结：静力学根本概念解决的是物体在平衡状态时受力分析静力学根本概念1.争辩的是

10、刚体在力系作用下平衡规律刚体：理性状态下不计变形的物体，力只转变其运动状态力的三要素：力是矢量，力的大小，方向和作用点力的单位：以牛或千牛表示静力学根本公理物体平衡状态：指物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态静力学根本公理2.只受两力作用并处于平衡状态的物体称为二力构件2.加减平衡力系公理：在力系加上或减去任意平衡力系，不会转变原力系对刚体作用效应。1.力的可传递原理：作用于刚体上某一点的力可延其作用线移至刚体上任一点，而不会转变原力系对刚体的作用效果。的位置力为临边构成的平行四边形对角线确定。233个力 的作用线汇交于一点，并在同一平面内。约束与约束力用在这两个物体上约束与约束力自由体：

11、位移不受限制的物体非自由体：位移受限制的物体主动力：使物体产生运动或运动趋势的力，重力，推力等常见约束类型：柔性约束：传送带，链条等，力的作用点，在绳索和重物的接触点光滑面约束：两物体直接接触，且外表光滑，接触处摩擦力可无视不计。铰链支座约束力：固定端约束：限制物体像任何方向运动根本概念：平面力系：各力作用线均在同一平面内的力系。平面汇交力系：平面力系中各力作用线都汇交于一点。求解几何法：连续应用力的三角形法则，将力依次相加，求出合力的大小和方向。在连接力多边形的封闭边时，应从第一个力的始端指向最终一个力的末端。解析法：将力分解在坐标系中。Fx=FcosaFy=Fsina力矩dF力偶：两个大小

12、相等方向相反不在同一点上的平行力组成的二力。不能合成一个力，而是使物体处于转动状态F，F，两力之间垂直距离d，称为力偶臂。力偶对物体的作用效应，可以用力偶矩来度量力偶的作用效果与力的大小和 d 的长短有关，与矩心无关。力偶计算M=F*d力偶距的方向规定：逆转为正，顺转为负。在同平面内的两个力偶，假设力偶距相等，则两力偶彼此等效。力偶的性质：力偶可以在其作用面内任意转移，而不转变他对刚体的作用。的长短，而不转变有对刚体的作用效果。力的平移： AFB，但同时必需附加一个力偶，这个附加力偶的矩等于原来的力 F 对作用点B 的矩求解平面任意力系一.一.材料力学根本假设1.连续性假设2.均匀性假设假设用

13、来制造构件的材料在材质上均匀分布，材料的属性在不同空间位置上一样。3. 各向同性假设钢可近似看做同性，木材有较大区分二 争辩对象和内容材料力学以构件为争辩对象机械行业，构件指机器里每一个独立运动单元体。材料力学争辩构件在外载荷作用下的承受力量。材料力学争辩的几种根本变形：拉伸和压缩，弯曲，剪切和挤压，扭转。构件变形分为：弹性变形：材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，即可完全恢复原有外形的变形。变形，也称为永久形变。断裂和塑性形变的力量刚度：在规定荷载作用下，构件抵抗弹性形变的力量。稳定性：一些受压力作用的瘦长或薄壁构件，应有足够保持原有平衡状态的力量 拉压变形的特点受力特点:杆端的外力或外

14、力的合力大小相等，方向相反，作用线与杆的轴线重合。变形特点：杆件沿轴线方向伸长或缩短。内力：杆件在外力作用下产生变形，其内部的一局部对另一局部的作用力称为内力。轴力：拉压杆上的内力称为轴力轴力符号规定：拉伸时为正，力的指向为背离截面6.应力：单位横截面积上分布的内力正应力=Fn/S切应力=Fn/S=L/L01试验标准：有统一国家标准2试样预备3试验装夹4拉伸试验过程主要力学性能指标：塑性指标计算：断后伸长率A=(Lu-L0)/L0*100L0为原始标距 Lu为断后标距断面收缩率Z=S0-Su)/S0*100S0为原始横截面积 Su为断后最小横截面积10.10.剪切变形变形特点：构件的两个力作用

15、线之间的局部相对错动。剪切分类：单剪，双剪，周剪切应力=Fs/S切应力MPaFs-剪切面上的剪力NS-剪切面积mm挤压变形剪切和挤压强度校核受力特点：外力是一对力偶，外力偶的作用垂直于杆的轴线，但其转向相反，大小相等。变形特点：各横截面绕轴线发生相对转动。截面法求扭矩：扭矩图：扭矩随横截面位置变化的图形扭转变形的应力平面假设：圆轴扭转变形时，在横截面上无正应力，只有垂直于半径的切应力。扭转强度校核提高轴的抗扭力量：提高抗扭截面系数，承受空心轴合理安排轴上零件位置，降低轴的最大扭矩ppt机构和运动副一机构和运动副零件构件机构机器机构是传递运动和力或导引构件上的点按给定轨迹运动的机械装置。构件是最

16、小的运动单元，零件是最小制造单元。推断条件：是否有运动，在肯定条件下，运动是否确定运动副：使两构件直接接触，并能产生肯定相对运动的连接。运动副分类：平面运动副转动副，移动副，齿轮副，空间运动副平面运动副分类：低副：两构件之间以面接触的运动副。具有两个约束转动副，移动副高副：两构件之间以点或者线接触的运动副。具有一个约束齿轮副，凸轮副。自由度：一个机构独立运动的数目平面机构简图约束：两个构件组成运动副以后，使机构独立运动受到限制平面机构简图二1. 机构运动简图表示机构中各构件间相对运动关系的简洁图形。用简洁的线条和符号代表构件和运动副，并按肯定比例表示各运动副间的相对位置。PPT四 平面机构自由度运动链：闭式链：每个构件至少有两个运动副；首末封闭的系统开式链：有的构件只包含一个运动副；未构成首末封闭的系统机架：固定构件：一般相对地面固定不动原动件：按给定运动规律独立运动的构件；常以转向箭头表示。机构自由度：机构中各构件相对于机架的所具有的独立