第一章 建筑起重機械專業(yè)基礎(chǔ)知識

第一章建筑起重機械專業(yè)基礎(chǔ)知識

興安盟特種設(shè)備檢驗所于強第一節(jié)機械圖識圖知識教學(xué)目標

1.掌握投影法的基本概念和正投影的基本性質(zhì)。

2.掌握三視圖的形成及投影關(guān)系。3.能夠識讀和繪制簡單形體的三視圖。第一節(jié)機械圖識圖知識

一、

投影與視圖

中心投影法平行投影法概念：通常把空間物體的形象在平面上表達出來了的方法（一）投影法的原理:在光線照射下,通過投影線將物體反映在平面上投影要具備的四個條件:光源、投影線、投影體、投影面中心投影法平行投影法正投影法斜投影法畫透視圖畫斜軸測圖

畫標高圖及正軸測圖單面投影多面投影畫工程圖樣（二）投影與視圖投影面投影面

中心投影法得到的投影一般不反映形體的真實大小。投影特性中心投影法投射中心投影體ACB投影abc投射線CABabc物體位置改變，投影大小也改變

度量性較差，作圖復(fù)雜。投影特性投影體ACB投影面

立體感較差。投影大小與物體和投影面之間的距離無關(guān)。投影體ACB投影面abc斜投影投射線傾斜于投影面abc正投影投射線垂直于投影面平行投影法

能準確、完整地表達出形體的形狀和結(jié)構(gòu)，且作圖簡便，度量性較好，故廣泛用于工程圖。1、正投影法

投射線互相平行且垂直于投影面斜投影法

投射線互相平行且傾斜于投影面

全等性

積聚性

類似性

正投影的基本性質(zhì)2.2正投影的基本性質(zhì)投影的基本知識正投影的基本性質(zhì)全等性

當空間直線或平面平行于投影面時，其投影反映直線的實長或平面的實形，這種投影性質(zhì)稱為全等性。2.2正投影的基本性質(zhì)投影的基本知識正投影的基本性質(zhì)積聚性

當直線或平面垂直于投影面時，其投影積聚為一點或一條直線，這種投影性質(zhì)稱為積聚性。2.2正投影的基本性質(zhì)投影的基本知識正投影的基本性質(zhì)類似性

當空間直線或平面傾斜于投影面時，其投影仍為直線或與之類似的平面圖形，其投影的長度變短或面積變小，這種投影性質(zhì)稱為類似性。

3、三視圖的形成及投影規(guī)律三面投影體系及三視圖的形成

三視圖的對應(yīng)影規(guī)律2.3.三視圖的形成及投影規(guī)律投影的基本知識三視圖的形成及投影規(guī)律三面投影體系及三視圖的形成

一般只用一個方向的投影來表達形體是不確定的，通常須將形體向幾個方向投影，才能完整清晰地表達出形體的形狀和結(jié)構(gòu)。

2.3.1三面投影體系及三視圖的形成三面投影體系及三視圖的形成

設(shè)立三個互相垂直的投影平面，構(gòu)成三面投影體系。這三個平面將空間分為八個分角，(GB4458.1–84)規(guī)定：采用第一角投影法，三面投影體系2.3.1三面投影體系及三視圖的形成

設(shè)立三個互相垂直的投影平面，構(gòu)成三面投影體系。這三個平面將空間分為八個分角，(GB4458.1–84)規(guī)定：采用第一角投影法，第一分角三面投影體系及三視圖的形成直觀圖三面投影體系及三視圖的形成三視圖的形成展開投影面三視圖的形成展開后的三視圖三視圖的形成三視圖

在三投影面體系中擺放形體時，應(yīng)使形體的多數(shù)表面(或主要表面)平行或垂直于投影面(即形體正放)。

形體在三投影面體系中的位置一經(jīng)選定，在投影過程中不能移動或變更。三視圖的對應(yīng)影規(guī)律三視圖間的位置關(guān)系

俯視圖(H面)在主視圖(V面)的正下方；

左視圖(W面)在主視圖(V面)的正右方，這種位置關(guān)系，在一般情況下是不允許變動的。直觀圖W位置關(guān)系俯視(產(chǎn)生H面投影)主視(產(chǎn)生V面投影)三視圖間的對應(yīng)關(guān)系

V面、H面（主、俯視圖）——長對正。

V面、W面（主、左視圖）——高平齊。

H面、W面（俯、左視圖）——寬相等。直觀圖總體三等局部三等形體與視圖的方位關(guān)系形體與視圖的方位關(guān)系直觀圖三視圖的方位關(guān)系

V面(主視圖)——反映了形體的上、下、左、右方位關(guān)系；

H面(俯視圖)——反映了形體的左、右、前、后方位關(guān)系；

W面(左視圖)——反映了形體的上、下、前、后位置關(guān)系。小結(jié)

機械制圖主要采用“正投影法”，它的優(yōu)點是能準確反映形體的真實形狀，便于度量，能滿足生產(chǎn)上的要求。

三個視圖都是表示同一形體，它們之間是有聯(lián)系的，具體表現(xiàn)為視圖之間的位置關(guān)系，尺寸之間的“三等”關(guān)系以及方位關(guān)系。這三種關(guān)系是投影理論的基礎(chǔ)，必須熟練掌握。

畫三視圖時要注意，除了整體保持“三等”關(guān)系外，每一局部也保持“三等”關(guān)系，其中特別要注意的是俯.左視圖的對應(yīng),在度量寬相等時,度量基準必須一致,度量方向必須一致。（三）剖視圖問題：當機件的內(nèi)部形狀較復(fù)雜時，視圖上出現(xiàn)很多虛線，不便于看圖和標注尺寸解決辦法？采用剖視圖剖視圖剖視圖的概念假想用一剖切面將機件剖開，移去剖切面和觀察者之間的部分，將其余部分向投影面投射，并在剖面區(qū)域內(nèi)畫上剖面符號常見機械零件的規(guī)定畫法螺紋的畫法外螺紋的畫法常見機械零件的規(guī)定畫法螺紋的畫法內(nèi)螺紋的畫法（一）機械力的一般規(guī)定

為了便于生產(chǎn)、管理和技術(shù)交流，必須對圖樣的畫法、尺寸注法等作出統(tǒng)一的規(guī)定?！都夹g(shù)制圖》和《機械制圖》國家標準是工程界重要的技術(shù)基礎(chǔ)標準，是繪制和閱讀機械圖樣的準則和依據(jù)。

1.1.1圖紙幅面（GB／T14689—1993）和標題欄（GB/T10609.1—1989）1.圖紙幅面及格式二、國家標準《機械制圖》有關(guān)規(guī)定表1-1圖紙基本幅面的尺寸（mm）幅面代號尺寸B×LA0841×1189A1594×841A2420×594A3297×420A4210×2973.標題欄

標題欄位于圖紙的右下角，其形式如下：

圖1-1標題欄的位置(1)圖1-2標題欄的位置(2)

1.1.2比例（GB／T14690—1993）

比例是指圖中圖形與其實物相應(yīng)要素的線性尺寸之比。原值比例：比值為1的比例，即1∶1。放大比例：比值大于1的比例，如2∶1等。縮小比例：比值小于1的比例，如1∶2等。繪圖時，應(yīng)盡量采用原值比例。需要按比例繪制圖樣時，由表1-2規(guī)定的系列中選取適當?shù)谋壤?。?-2比例

不論采用何種比例，圖形中所標注的尺寸數(shù)字必須是物體的實際大小，與圖形的比例無關(guān)，如圖1-3所示。原值比例1:1縮小比例1:21:51:101:2×10n1:5×10n1:10×10n

1:1.5×10n1:2.5×10n1:3×10n1:4×10n1:6×10n放大比例2:15:11×10n:12×10n:15×10n:14:12.5:14×10n:12.5×10n:1圖1-3不同比例的尺寸注法

1.1.3字體（GB／T14691—1993）

圖樣上除了表達物體形狀的圖形外，還要用數(shù)字和文字說明物體的大小、技術(shù)要求和其他內(nèi)容。在圖樣中書寫的字體必須做到：字體工整，筆畫清楚，間隔均勻，排列整齊。字體的高度h，其公稱尺寸系列為：1.8，2.5，3.5，5，7，10，14，20mm。字體的號數(shù)代表字體的高度。

1.1.4圖線（GB／T17450—1998）

繪制機械圖樣時，應(yīng)采用國家標準中規(guī)定的圖線。1.線型國家標準（GB／T17450—l998）中規(guī)定了15種基本線型及基本線型的變形。機械圖樣中常用的圖線名稱、型式、及其應(yīng)用見表l-3。表1-3圖線圖線類型主要用途粗實線可見輪廓線細實線尺寸線、尺寸界線、剖面線、引出線細波浪線斷裂處的邊界線、視圖和剖視圖的分界線細雙折線斷裂處的邊界線細虛線不可見輪廓線細點畫線軸線、對稱中心線粗點畫線有特殊要求的表面表示線細雙點畫線假想投影輪廓線、中斷線圖線的應(yīng)用2.線寬

機械圖樣中的圖線分為粗線和細線兩種。粗線寬度(d)應(yīng)根據(jù)圖形的大小和復(fù)雜程度在0.5～2mm之間選擇，細線的寬度約為d／2。圖線寬度的推薦系列為：0.13，0.18，0.25，0.35，0.5，0.7，1，1.4，2mm。實際畫圖中，粗線一般取0.7mm或0.5mm。

1.1.5尺寸注法（GB/T4458.4—1984，GB/T16675.2—1996）

物體的大小由所標注的尺寸確定。標注尺寸時，應(yīng)嚴格遵守國家標準有關(guān)尺寸注法的規(guī)定，做到正確、完整、清晰、合理。

1.基本規(guī)定

(1)物體的真實大小應(yīng)以圖樣上所注的尺寸數(shù)值為依據(jù)，與圖形的大小及繪圖的準確程度無關(guān)。

(2)圖樣中的尺寸以毫米為單位時，不需注明計量單位的代號或名稱，如采用其他單位，則必須注明相應(yīng)的計量單位的代號或名稱。(3)物體的每一尺寸，在圖樣中一般只標注一次，并應(yīng)標注在反映該結(jié)構(gòu)最清晰的圖形上。(4)圖樣中所注尺寸是該物體最后完工時的尺寸，否則應(yīng)另加說明。

2.標注尺寸的要素

標注尺寸應(yīng)包括尺寸界線、尺寸線、箭頭和尺寸數(shù)字，如圖l-5所示。圖1-5標注尺寸的要素(1)尺寸界線：表示尺寸的度量范圍，用細實線繪制，由圖形的輪廓線、軸線或?qū)ΨQ中心線處引出，也可直接利用它們作尺寸界線。圖1-6尺寸界線(a)尺寸界線一般應(yīng)與尺寸線垂直,必要時才允許傾斜。圖1-6尺寸界線(b)圖1-6尺寸界線(c)標注角度的尺寸界線應(yīng)沿徑向引出標注弦長或弧長的尺寸界線應(yīng)平行于該弦的垂直平分線圖1-6尺寸界線(d)當弧度較大時，可沿徑向引出

圖1-6尺寸界線(e)2)尺寸線：表示尺寸的度量方向，用細實線單獨畫出，不能用其他圖線代替，也不得與其他圖線重合或畫在其他圖線的延長線上，尺寸線與所標注的線段平行。如圖1-7所示圖1-7尺寸線(a)直徑與半徑

圖1-7尺寸線(b)當圓弧半徑過大時

標注角度時，尺寸線應(yīng)畫成圓弧，其圓心是該角的頂點。圖1-6尺寸線(c)圖1-7尺寸線(d)對稱機件圖1-7尺寸線(e)狹小部位

(3)箭頭：尺寸線的終端形式。箭頭尖端與尺寸界線接觸，不得超出也不得分開。(4)尺寸數(shù)字：表示物體尺寸的實際大小。尺寸數(shù)字一般應(yīng)標注在尺寸線的上方。3.尺寸注法正誤對照示例錯誤正確4.尺寸的其它注法5.尺寸的簡化注法(1)45°倒角注法(2)非45°倒角注法斜度及其標注1.3.4斜度與錐度1.斜度斜度是指一直線（或平面）對另一直線（或平面）的傾斜程度。其大小以它們夾角的正切來表示，并將此值化為1:n的形式。（二）、機械零件圖識讀1、零件圖⑴內(nèi)容：①一組視圖②足夠和合理的尺寸③技術(shù)要求④標題欄（二）、機械零件圖識讀⑵識讀：①看標題欄②分析視圖③形體分析④分析尺寸⑤了解技術(shù)要求（二）、機械零件圖識讀1、裝配圖⑴內(nèi)容：①一組視圖②一組尺寸③技術(shù)要求④明細表（二）、機械零件圖識讀⑵識讀：①建立初步印象②分析視圖③分析工作原理和裝配關(guān)系④綜合歸納建立完整的認識第二節(jié)力學(xué)基礎(chǔ)知識教學(xué)目標

1.掌握力與力系的基本概念和作用效果

2.熟悉力的合成與分解。3.掌握力的平衡。

4.了解摩擦力與慣性力

5.了解物體的體積與面積6.掌握物體的重心7.熟悉應(yīng)力的相關(guān)知識一、理論力學(xué)基礎(chǔ)知識㈠力、力系1、力的概念力是人與人、人與物體或物體與物體之間的相互作用。這種作用使人和物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化或者使人和物體的形狀發(fā)生改變。力的效應(yīng)：①運動效應(yīng)(外效應(yīng))

②變形效應(yīng)(內(nèi)效應(yīng))。力的三要素：大小，方向，作用點。表示為：F，手寫為力是矢量力的單位：國際單位制：牛頓(N)千牛頓(kN)2、力系作用于物體的一群力可分為平面力系和空間力系還可分為匯交力系、平行力系、和任意力系三類平面匯交力系指各力的作用線都在同一平面內(nèi)，且匯交于一點的力系力學(xué)公理

1.公理一（二力平衡公理）

作用在同一物體上的兩個力成平衡的必要與充分條件是：這兩個力的大小相等、方向相反、作用在一條直線上。見圖(a)(b)

二力桿（二力構(gòu)件）：僅受二力作用而處于平衡的桿件或構(gòu)件。

2.公理二（加減平衡公理）在作用于物體上的任一力系中，加上或減去任意一個平衡力系，并不改變原力系對物體的效應(yīng)。3.推論1（力的可傳性原理）作用在剛體上的力，可以沿其作用線移至剛體內(nèi)任意一個點，并不改變原力系對剛體的效應(yīng)。

4公理三（力的平行四邊形法則）作用在物體上同一點的兩個力可以合成為該點的一個合力，它的大小和方向由以這兩個力的矢量為鄰邊所構(gòu)成的平行四邊形的對角線來表示。如圖（a)所示另外還可以利用力的三角形法則來表示如圖(b)(c)所示

5.推論2（三力平衡匯交定理）

物體受同平面內(nèi)互不平行的三個力作用而處于平衡時，則此三力的作用線必匯交于一點。注：該定理所講的只是共面不平行的三個力平衡的必要條件，而不是充分條件，即若共面的不平行的三個力的作用線匯交于一點，它們不一定組成平衡力系。

6.公理四（作用與反作用定理）兩個物體間相互作用的力，總是同時存在的，它們的大小相等，指向相反，并沿同一直線分別作用在這兩個相互作用的物體上。

7.公理五（剛化原理）變形體在已知力系作用下平衡時，若將此變形體視為剛體（剛化），則其平衡狀態(tài)不變。注：此公理的適用條件為剛體。約束力（或約束反力、反力）：約束給被約束物體的作用力。約束與約束力一、概念自由體：在空間的運動不受任何限制的物體。非自由體：在空間的運動受到限制的物體，也稱被約束體。約束：阻礙物體某些方向運動的限制條件。（這里，約束是名詞，而不是動詞的約束。）①大小是未知的。故稱為被動力。②方向總是與所限制的物體的位移方向相反；③作用點在物體與約束相接觸的那一點。約束力特點：由于柔索只能阻礙物體沿柔索伸長的方向運動，故柔索的約束力通過柔索與物體的連接點，方位沿柔索而指向背離物體。即恒為拉力。二、常見約束及約束力：1.柔索約束（不計重的繩索、鏈條或皮帶等）約束與約束反力1、具有光滑接觸表面的約束FR2、由于柔軟的繩索構(gòu)成的約束FR3、由光滑絞鏈約束FRFRyFRx鉸鉸簡化圖受力圖（同光滑圓柱鉸鏈）工程實例或固定鉸鏈支座活動鉸鏈支座

在分析鉸鏈約束力時，通常將銷釘固連在某個構(gòu)件上。如右圖所示的三鉸拱結(jié)構(gòu)中，如將鉸鏈C處的銷釘固連在構(gòu)件AC上，則構(gòu)件AC、BC互為約束。受力圖如下。（如將鉸鏈C處的銷釘固連在構(gòu)件BC上，鉸鏈約束力不變）③軸承由軸承和軸頸構(gòu)成的軸承約束，其約束力的特征和鉸鏈的約束力完全相同。

結(jié)構(gòu)圖4.活動鉸支座（滾動支座）簡化圖被約束體可以繞銷釘轉(zhuǎn)動，可以沿銷釘軸線移動，也可以沿支承面移動，即約束阻礙物體沿與支承面垂直的方向運動，其約束力通過銷釘中心垂直于支承面，指向待定。連桿只阻礙物體上與連桿連接的那一點沿連桿兩端鉸鏈中心的連線運動，故連桿的約束力沿連桿兩端鉸鏈中心的連線，指向待定。連桿在結(jié)構(gòu)中用作拉桿或支撐桿。連桿5.連桿約束兩端是光滑鉸鏈、自重不計、中間不受力的桿件，稱為連桿。

當連桿平衡時，根據(jù)二力平衡公理，其兩端的兩個力必等值、反向、共線，因此，連桿是二力桿（只受兩個力作用而平衡的桿）。

6.平面固定端平面固定端約束既阻礙被約束物體在該平面內(nèi)沿任何方向移動，又阻礙被約束物體繞固定端在該平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，如圖。

阻礙被約束物體移動的約束力為兩個正交的分力，阻礙被約束物體轉(zhuǎn)動的為反力偶。

故平面固定端的約束反力有三個。(四)、力的合成與分解1.力的合成①在同一直線上的作用的合力②同方向平行力的合力③作用在一點有夾角的兩力的合力[例1]用力拉動壓路的碾子。已知碾子重，并受到固定石塊A的阻擋，如圖所示。試畫出碾子的受力圖。WFRAFRBABW2.力的分解ABF2F1F3確定A、B二處的約束力返回下一張上一張小結(jié)ABF2F1F3FAyFAxFRB取隔離體畫受力圖返回下一張上一張小結(jié)受力分析示例(3)2.比較AB桿與BC桿的受力。1.畫出圓盤的受力圖；返回下一張上一張小結(jié)圓盤的受力圖WFR2FR1返回下一張上一張小結(jié)CFR1′FCyFCxFAxFAy二桿的受力圖WFR2FR1WFR2FR1返回下一張上一張小結(jié)CFCyFCxBC桿的受力圖FByFBxCFR1′FCyFCxFAxFAy返回下一張上一張小結(jié)FR1′FAxFAyAB桿的受力圖FBx′FBy′CFR1′FCyFCxFAxFAy返回下一張上一張小結(jié)FR1′FAxFAyCFCyFCx受力分析中的作用與反作用FBx′FBy′FByFBx返回下一張上一張小結(jié)CFCyFCxFByFBxBC桿受力返回下一張上一張小結(jié)CFBC′FBC二力桿(二力構(gòu)件)返回下一張上一張小結(jié)FR1′FAxFAyFBx′FBy′AB桿受力返回下一張上一張小結(jié)O三力匯交FR1′FAFB返回下一張上一張小結(jié)力的平衡拔河、雜技、自行車平衡：是指物體相對于慣性參考系保持靜止或作勻速直線運動的狀態(tài)。若把與地球固結(jié)的參考系作為慣性參考系，則相對于地球保持靜止或作勻速直線運動的物體，就處于平衡狀態(tài)。注意：運動是絕對的平衡是相對的。平衡力系：物體在力系作用下處于平衡，我們稱這個力系為平衡力系。2.2.3平面一般力系的平衡條件、平衡方程式1.基本形式：2.二力矩形式：3.三力矩形式：附加條件：二矩心連線與投影軸不垂直附加條件：三矩心不共線返回下一張上一張小結(jié)

你知道它們最終為什么會停止下來嗎?摩擦力定義:兩個互相接觸的物體,當他們已發(fā)生或即將發(fā)生相對運動時,會在接觸面產(chǎn)生一個阻礙相對運動的力,這個力就是摩擦力.方向:與相對運動的方向相反1、滑動摩擦力：一個物體在另一個物體表面上相對于另一個物體滑動時，所受到的另一個物體阻礙它相對運動的力。2、滑動摩擦力產(chǎn)生的條件：（1）相互接觸，（2）有彈力，（3）有相對運動，（4）接觸面不光滑。3、滑動摩擦力的方向：（一）滑動摩擦：總跟接觸面相切，并且跟物體的相對運動方向相反。說明：“相對運動”指相對接觸物體的運動F=fN4、滑動摩擦力的大小：F表示滑動摩擦力N表示壓力大小滑動摩擦力跟壓力成正比，也就是跟一個物體對另一個物體表面的垂直作用力成正比。f:比例常數(shù)，叫做動摩擦因數(shù)

說明：①f的大小由相互接觸的兩個物體的材料特性與表面狀況等因素決定，與物體間的壓力及是否發(fā)生相對滑動無關(guān)。

②滑動摩擦力的大小與物體間相對運動速度大小無關(guān)。只要出現(xiàn)相對滑動，滑動摩擦力恒為F=fN【例題】在東北的冬季伐木工作中，許多伐下的木料被裝在雪橇上，用馬拉著雪橇在冰道上滑行，將木料運送出去。一個有鋼制滑板的雪橇，上面裝著木料，總重量為4.9×104N.在水平的冰道上，馬要在水平方向用多大的力，才能夠拉著雪橇勻速前進？解：已知G＝4.9×104N，f＝0.02，求拉力F1馬拉雪橇勻速前進時，馬對雪橇的拉力F1與冰道對雪橇的滑動摩擦力F2大小相等，即F1=F2=fN代入數(shù)值得F1=0.02×4.9×104N＝980N馬要在水平方向用980N的力,才能夠拉著雪橇勻速前進。雪橇與冰道間的壓力FN大小等于的雪橇總重量G，即N＝G二、靜摩擦1、什么叫靜摩擦？發(fā)生在兩個相對靜止的物體之間的摩擦力叫靜摩擦

2、靜摩擦力產(chǎn)生的條件：（1）相互接觸，（2）有彈力，（3）有相對運動的趨勢，（4）接觸面不光滑3、靜摩擦力的方向：總跟接觸面相切，并且跟物體相對運動趨勢的方向相反靜摩擦力方向的判斷方法：假設(shè)法：即假設(shè)接觸面是光滑的，物體會相對接觸物體向什么方向運動，靜摩擦力方向即與此相對運動方向相反。例：用力F拉水平地面上的A板，板及板上物體B保持相對靜止向右做加速運動，分析A和B之間的摩擦力。ABF4、靜摩擦力的大?。?/p>

0<F≤Fm5、靜摩擦應(yīng)用：說明：①靜摩擦力大小與正壓力無關(guān)，但最大靜摩擦力的大小與正壓力成正比。②最大靜摩擦力一般比滑動摩擦力大些，但有時認為二者是相等的。靜摩擦力大小隨外力的增大而增大。靜摩擦力不能無限增大，靜摩擦力的最大值叫做最大靜摩擦力Fm，最大靜摩擦力等于物體剛剛運動時的推力。

注意問題：（1）摩擦力的效果是阻礙物體間的相對運動或趨勢，并不能說阻礙物體運動的作用。（2）不能絕對地說靜止物體受到的摩擦力必是靜摩擦力；運動的物體受到的必是滑動摩擦力。練習(xí)1：在圖中，A物體受到摩擦力的是：A、A沿粗糙的豎直墻面滑下。B、A沿光滑的斜面向上運動。C、A隨B一起向右勻速運動。D、A在斜面上靜止不動。增大摩擦的方法1、摩擦太小了，起動不了?。?）增大接觸面粗糙程度（2）上緊傳送帶，增大壓力減少摩擦的方法加潤滑油減小壓力氣墊船變滑動為滾動還有其他方法嗎？鞏固練習(xí)1、在日常生產(chǎn)和生活中，下面哪個措施的目的是減小摩擦A、在機器的轉(zhuǎn)動部分加潤滑油B、自行車緊急剎車時用力捏閘C、汽車輪胎上有很多花紋D、北方下雪時，常在道路上灑些灰渣摩擦力滑動摩擦力概念：產(chǎn)生條件：大?。篎=fN方向：作用點：三要素靜摩擦力概念：產(chǎn)生條件：大小：0<F≤Fm方向：三要素作用點：總結(jié)：

二、物體的計算（一）、面積的計算（二）、體積的計算（三）、重心的計算一般選擇吊點位置時，應(yīng)按下列原則進行：⑴如設(shè)備已設(shè)有吊點，則應(yīng)利用，一般不可再另設(shè)吊點。⑵選用吊點位置應(yīng)能保證吊件的穩(wěn)定與平衡⑶方形物體，可在物體的兩端或四角上捆綁起吊⑷吊運水平狀態(tài)下的長形物體，吊點位置應(yīng)在重心兩端，吊鉤通過重心。豎立物件時，吊點應(yīng)在重心上端。三、材料力學(xué)知識：1、應(yīng)力概念：受到外力作用時的抵抗力叫內(nèi)力。物體單位面積上受到的內(nèi)力叫應(yīng)力。強度、剛度、穩(wěn)定性1、拉伸與壓縮許用應(yīng)力2、剪切3、彎曲拉壓變形剪切變形桿件的基本變形：拉（壓）、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲扭轉(zhuǎn)變形彎曲變形4、扭轉(zhuǎn)：軸：工程中以扭轉(zhuǎn)為主要變形的構(gòu)件。如：機器中的傳動軸、石油鉆機中的鉆桿等。扭轉(zhuǎn)：外力的合力為一力偶，且力偶的作用面與直桿的軸線垂直，桿發(fā)生的變形為扭轉(zhuǎn)變形。ABOmm

OBA

工程實例5、壓桿穩(wěn)定提高壓桿穩(wěn)定的措施：⑴、選擇適當?shù)牟牧息?、選擇合理的截面形狀⑶、加強桿端約束（三）、物體的許用應(yīng)力與安全系數(shù)一般取鋼材的安全系數(shù)K=1.4～20第三節(jié)機械基礎(chǔ)知識教學(xué)目標

1.熟悉平面連桿機構(gòu)的工作原理與應(yīng)用

2.重點掌握帶傳動相關(guān)知識。3.了解鏈傳動的結(jié)構(gòu)特點及潤滑方式。

4.掌握齒傳動的失效形式

5.了解蝸桿傳動及軸式零件相關(guān)知識6.掌握螺紋連接相關(guān)知識應(yīng)用實例：內(nèi)燃機、鶴式吊、火車輪、手動沖床、牛頭刨床、橢圓儀、機械手爪、開窗戶支撐、公共汽車開關(guān)門、折疊傘、折疊床、牙膏筒拔管機、單車制動操作機構(gòu)等。特征：有一作平面運動的構(gòu)件，稱為連桿。特點：①采用低副。面接觸、承載大、便于潤滑、不易磨損形狀簡單、易加工、容易獲得較高的制造精度。②改變桿的相對長度，從動件運動規(guī)律不同。③連桿曲線豐富?？蓾M足不同要求。定義：由低副（轉(zhuǎn)動、移動）連接組成的平面機構(gòu)。(一)鉸鏈四桿機構(gòu)的基本型式和特性缺點：①構(gòu)件和運動副多，累積誤差大、運動精度低、效率低。②產(chǎn)生動載荷（慣性力），不適合高速。③設(shè)計復(fù)雜，難以實現(xiàn)精確的軌跡。分類:平面連桿機構(gòu)空間連桿機構(gòu)常以構(gòu)件數(shù)命名：四桿機構(gòu)、多桿機構(gòu)。本章重點內(nèi)容是介紹四桿機構(gòu)。平面四桿機構(gòu)的基本型式:基本型式－鉸鏈四桿機構(gòu)，其它四桿機構(gòu)都是由它演變得到的。名詞解釋：曲柄—作整周定軸回轉(zhuǎn)的構(gòu)件；三種基本型式：（1）曲柄搖桿機構(gòu)特征：曲柄＋搖桿作用：將曲柄的整周回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)閾u桿的往復(fù)擺動。如雷達天線。連桿—作平面運動的構(gòu)件；連架桿—與機架相聯(lián)的構(gòu)件；搖桿—作定軸擺動的構(gòu)件；周轉(zhuǎn)副—能作360

相對回轉(zhuǎn)的運動副；擺轉(zhuǎn)副—只能作有限角度擺動的運動副。曲柄連桿搖桿設(shè)計：潘存云設(shè)計：潘存云ABC1243DABDC1243（2）雙曲柄機構(gòu)特征：兩個曲柄作用：將等速回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榈人倩蜃兯倩剞D(zhuǎn)。雷達天線俯仰機構(gòu)曲柄主動縫紉機踏板機構(gòu)應(yīng)用實例：如葉片泵、慣性篩等。2143搖桿主動3124設(shè)計：潘存云設(shè)計：潘存云ADCB1234旋轉(zhuǎn)式葉片泵ADCB123ABDC1234E6慣性篩機構(gòu)31設(shè)計：潘存云設(shè)計：潘存云設(shè)計：潘存云設(shè)計：潘存云ABCD耕地料斗DCAB耕地料斗DCAB實例：火車輪特例：平行四邊形機構(gòu)AB=CD特征：兩連架桿等長且平行，連桿作平動BC=ADABDC攝影平臺ADBCB’C’天平播種機料斗機構(gòu)設(shè)計：潘存云設(shè)計：潘存云設(shè)計：潘存云設(shè)計：潘存云反平行四邊形機構(gòu)--車門開閉機構(gòu)反向F’A’E’D’G’B’C’ABEFDCG平行四邊形機構(gòu)在共線位置出現(xiàn)運動不確定。采用兩組機構(gòu)錯開排列。設(shè)計：潘存云設(shè)計：潘存云設(shè)計：潘存云ABDCE（3）雙搖桿機構(gòu)特征：兩個搖桿應(yīng)用舉例：鑄造翻箱機構(gòu)特例：等腰梯形機構(gòu)－汽車轉(zhuǎn)向機構(gòu)、風(fēng)扇搖頭機構(gòu)B’C’ABDC風(fēng)扇座蝸輪蝸桿電機ABDCEABDCE電機ABDC風(fēng)扇座蝸輪蝸桿電機ABDC風(fēng)扇座蝸輪蝸桿ABDC設(shè)計：潘存云ABCDB1C1AD1.急回運動在曲柄搖桿機構(gòu)中，當曲柄與連桿兩次共線時，搖桿位于兩個極限位置，簡稱極位。當曲柄以ω逆時針轉(zhuǎn)過180°+θ時，搖桿從C1D位置擺到C2D。所花時間為t1,平均速度為V1,那么有：曲柄搖桿機構(gòu)3D此兩處曲柄之間的夾角θ稱為極位夾角。θ180°＋θωC2B2設(shè)計：潘存云B1C1ADC2當曲柄以ω繼續(xù)轉(zhuǎn)過180°-θ時，搖桿從C2D,置擺到C1D，所花時間為t2,平均速度為V2,那么有：

180°-θ因曲柄轉(zhuǎn)角不同，故搖桿來回擺動的時間不一樣，平均速度也不等。顯然：t1>t2V2>V1搖桿的這種特性稱為急回運動。用以下比值表示急回程度稱K為行程速比系數(shù)。且θ越大，K值越大，急回性質(zhì)越明顯。只要θ

≠0，就有K>1所以可通過分析機構(gòu)中是否存在θ以及θ的大小來判斷機構(gòu)是否有急回運動或運動的程度。設(shè)計新機械時，往往先給定K值，于是:設(shè)計：潘存云αFγF’F”當∠BCD≤90°時，γ＝∠BCD2.壓力角和傳動角壓力角：從動件驅(qū)動力F與力作用點絕對速度之間所夾銳角。ABCD設(shè)計時要求:

γmin≥50°γmin出現(xiàn)的位置：當∠BCD>90°時，

γ＝180°-∠BCD切向分力:F’=Fcosα法向分力:F”=Fcosγγ↑→F’↑→對傳動有利。=Fsinγ稱γ為傳動角。此位置一定是：主動件與機架共線兩處之一。CDBAFγ可用γ的大小來表示機構(gòu)傳動力性能的好壞,F”F’當∠BCD最小或最大時，都有可能出現(xiàn)γmin為了保證機構(gòu)良好的傳力性能設(shè)計：潘存云C1B1l1l2l3l4DA由余弦定律有：∠B1C1D＝arccos[l42+l32-(l4-l1)2]/2l2l3

∠B2C2D＝arccos[l42+l32-(l4-l1)2]/2l2l3若∠B1C1D≤90°,則若∠B2C2D>90°,則γ1＝∠B1C1Dγ2＝180°-∠B2C2D機構(gòu)的傳動角一般在運動鏈最終一個從動件上度量。vγγ1γmin＝[∠B1C1D,180°-∠B2C2D]minγ2αF車門C2B2設(shè)計：潘存云設(shè)計：潘存云F3.機構(gòu)的死點位置搖桿為主動件，且連桿與曲柄兩次共線時，有：此時機構(gòu)不能運動.避免措施：兩組機構(gòu)錯開排列，如火車輪機構(gòu);稱此位置為：“死點”γ＝0靠飛輪的慣性（如內(nèi)燃機、縫紉機等）。F’A’E’D’G’B’C’ABEFDCGγ＝0Fγ＝0設(shè)計：潘存云設(shè)計：潘存云工件ABCD1234PABCD1234工件P鉆孔夾具γ=0TABDC飛機起落架ABCDγ=0F也可以利用死點進行工作：飛機起落架、鉆夾具等。設(shè)計：潘存云l1l2l4l3C’B’AD平面四桿機構(gòu)具有整轉(zhuǎn)副→可能存在曲柄。桿1為曲柄，作整周回轉(zhuǎn)，必有兩次與機架共線l2≤(l4–l1)+l3則由△B’C’D可得：三角形任意兩邊之和大于第三邊則由△B”C”D可得：l1+l4≤l2+l3l3≤(l4–l1)+l2AB為最短桿最長桿與最短桿的長度之和≤其他兩桿長度之和鉸鏈四桿機構(gòu)的演化形式→l1+l2≤l3+l4C”l1l2l4l3ADl4-

l1將以上三式兩兩相加得：

l1≤l2,l1≤l3,l1≤l4

→l1+l3≤l2+l4設(shè)計：潘存云2.連架桿或機架之一為最短桿。可知：當滿足桿長條件時，其最短桿參與構(gòu)成的轉(zhuǎn)動副都是整轉(zhuǎn)副。曲柄存在的條件：1.最長桿與最短桿的長度之和應(yīng)≤其他兩桿長度之和此時，鉸鏈A為整轉(zhuǎn)副。若取BC為機架，則結(jié)論相同，可知鉸鏈B也是整轉(zhuǎn)副。稱為桿長條件。ABCDl1l2l3l4作者：潘存云教授當滿足桿長條件時，說明存在整轉(zhuǎn)副，當選擇不同的構(gòu)件作為機架時，可得不同的機構(gòu)。如：

曲柄搖桿1、曲柄搖桿2、雙曲柄、雙搖桿機構(gòu)。設(shè)計：潘存云設(shè)計：潘存云設(shè)計：潘存云設(shè)計：潘存云設(shè)計：潘存云設(shè)計：潘存云(1)改變構(gòu)件的形狀和運動尺寸§2－3鉸鏈四桿機構(gòu)的演化偏心曲柄滑塊機構(gòu)對心曲柄滑塊機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)雙滑塊機構(gòu)

正弦機構(gòu)s=lsinφ↓∞→∞φl設(shè)計：潘存云(2)改變運