機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)總結(jié)課件

第1章物體的受力分析與平衡1、典型約束及其約束反力(1)柔索約束,如繩索、鏈條、皮帶約束反力方向沿著它的中心線而背離物體(拉力);約束反力作用在物體與鏈條的連結(jié)點(diǎn)處。(2)光滑面約束:不計(jì)摩擦法向反力:過接觸點(diǎn)的公法線且指向物體(3)光滑圓柱鉸鏈約束:由于接觸點(diǎn)位置未知,反力通常用通過鉸鏈中心的兩個(gè)正交分力表示(4)可動(dòng)鉸鏈支座:只能限制物體在垂直于支承面方向的運(yùn)動(dòng),不能限制物體沿支承面的運(yùn)動(dòng)和繞圓柱銷的轉(zhuǎn)動(dòng)。因此反力通過鉸鏈中心,垂直于支承面,指向被約束物體。2、物體的受力分析及受力圖的繪制步驟和注意事項(xiàng)1)根據(jù)題意確定研究對(duì)象(取分離體),畫出其圖形。2)先畫出作用在研究對(duì)象上的主動(dòng)力(3)在解除約束處,畫出相應(yīng)的約束反力,約束反力的方向應(yīng)根據(jù)約束的類型確定。對(duì)于鉸鏈約束,通常用兩個(gè)正交分力來表示其反力。(4)在分析兩物體間的相互作用時(shí),要注意作用力與反作用力的關(guān)系;若作用力方向暫時(shí)已定,則反作用力的方向就與它相反(5)畫受力圖時(shí),通常應(yīng)先找出二力體,畫出它的受力圖,然后再畫其他物體的受力圖。3、合力投影定理合力在某軸上的投影,等于各分力在同一軸上投影的代數(shù)和。R?、R2?R2?√?X??Y?tan?合力方向由R和R的正負(fù)號(hào)判斷R4、平面匯交力系平衡的充要條件力系中各力在X、Y軸上投影的代數(shù)和均為零。R?√?x???Y????X?0?Y?05、合力矩定理:平面匯交力系的合力對(duì)平面內(nèi)任一點(diǎn)的矩等于力系中各力對(duì)該點(diǎn)之矩的代數(shù)和。6、力偶的性質(zhì)(1)力偶在任一軸上投影的代數(shù)和等于零(力偶沒有合力(2)平面力偶的等效性質(zhì)力偶不能與一個(gè)力等效,而只能與另一個(gè)力偶等效。(3)力偶的可移性力偶在其作用面內(nèi)的位置,可以任意移動(dòng),而不改變它對(duì)物體的作用效果。(4)只要力偶矩的大小和轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變,可同時(shí)改變力的大小和力偶臂的長短,而不改變力偶對(duì)物體的作用效果。7、平面力偶系的合成與平衡平面力偶系可以合成為一個(gè)合力偶,此合力偶之矩等于原力偶系中各力偶矩的代數(shù)和。平面力偶系平衡的充要條件是力偶系中各力偶矩的代數(shù)和等于零8、平面任意力系向一點(diǎn)的簡化(基于力的平移定理)PR?F?F?F?F1?F2?F3??F1-主矢pM。?m?m2?m3??m主矩9、平面力系的平衡方程(三個(gè)方程①兩個(gè)投影方程和一個(gè)力矩方程(一矩式);②一個(gè)投影方程和兩個(gè)力矩方程(二矩式);③三個(gè)力矩方程(三矩式)。第2章軸向拉伸和壓縮內(nèi)力構(gòu)件因外力作用而產(chǎn)生變形,其內(nèi)部各部分之間因相對(duì)位置改變而引起的相互作用,稱內(nèi)力。用截面法求內(nèi)力的步驟:(1)在欲求內(nèi)力的截面處,假想地將桿件截成兩段:(2)留下任一段,在截面上加上內(nèi)力,以代替棄去部分對(duì)它的作用;3)運(yùn)用平衡條件確定內(nèi)力的大小和方向。2.低碳鋼在拉伸時(shí)的力學(xué)性質(zhì)(1)拉伸試驗(yàn)過程的幾個(gè)階段1)彈性階段(OA段)2)屈服階段(BC段)3)強(qiáng)化階段(CD段)4)縮頸斷裂階段3.拉(壓)桿的強(qiáng)度計(jì)算1)許用應(yīng)力和安全系數(shù)工作應(yīng)力≤極限應(yīng)力工作應(yīng)力≤許用應(yīng)力極限應(yīng)力安全系數(shù)2)拉(壓桿的強(qiáng)度計(jì)算??Fn?5(塑料材料)n(脆性材料)一般靜強(qiáng)度計(jì)算中,對(duì)塑性材料,S=1.5-2.0;對(duì)脆性材料,S=2.0-4.54、扭矩與扭矩圖n內(nèi)力偶矩T——扭矩AB?M?0.T?M。?0T?M規(guī)定:用右手螺旋法則指出截面外:+指向截面內(nèi)5、圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度條件:為保證圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)具有足夠的強(qiáng)度而不破壞,必須限制軸的最大剪應(yīng)力不得超過材料的許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力。對(duì)于等截面圓軸,其最大剪應(yīng)力發(fā)生在扭矩值最大的橫截面(稱為危險(xiǎn)截面)的外緣處,故圓軸扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度條件為:max第4章梁的彎曲、梁的內(nèi)力彎矩和剪力F取左段為研究對(duì)象FF.?0:F,?F?F、?0→剪力F?FA?F若把左段上所有外力和內(nèi)力對(duì)截面mm的形心C取矩,應(yīng)滿足力矩平衡,這就要求在截面mm上有一內(nèi)力偶矩M?mc?0:M?F1?(x?a)?FA?x?0Fx今彎矩M?FA3x?F1?x?a)凹向下為正凸向上為負(fù)剪力F的正負(fù)彎短M的正負(fù)截面左側(cè)外力對(duì)截面形心的力矩順時(shí)左段對(duì)右段針轉(zhuǎn)向取正值,逆時(shí)針轉(zhuǎn)向取負(fù)值向上相對(duì)錯(cuò)動(dòng)為正截面右側(cè)外力對(duì)截面形心的力矩逆時(shí)向下相對(duì)錯(cuò)動(dòng)為負(fù)針轉(zhuǎn)向取正值,順時(shí)針轉(zhuǎn)向取負(fù)值2、梁的彎矩圖圖示簡支梁AB,在梁的全長受均布載荷q的作用試畫出梁的彎矩圖解:(1)求支反力