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时间:2020-08-17
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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束:
2、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
3、体的效应。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∑Fx=0,∑Fy=0,∑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
4、应力。公式:[σ]=F/A(符号规定: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(Li-L0)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:①弹性形变②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δ≈26%6.塑性材料与脆性材料的区别:(1)塑性材料(δ≥5%)脆性材料(δ<5%)(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
5、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:[σ]=σlim/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:γ≈tanγ=cc’/bc=dd’/ad(见P197图8-11)9.切应力:同截面相切的应力称为切应力(τ)。10.剪切虎克定律:τ=Gγ(G的
6、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Z: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:σmax=
7、Mσ
8、max/W≤[σ]扭转强度条件:τmax=
9、Mτ
10、max/Z≤[τ]15.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
11、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.高副: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
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