1、機械基礎期末備考考試題型：選擇題、名詞解釋、判斷題、填空題、簡答題、計算題第一章 剛體的受力分析及其平衡規律一、基本概念 1、強度：是指機構抵抗破壞的能力 。 2、剛度：是指構件抵抗變形的能力；3、穩定性：是指構件保持原有變形形式的能力 4、力：力是物體間相互作用。外效應：使物體的運動狀態改變；內效應：使物體發生變形。 5、力的基本性質：力的可傳性、力的成對性、力的可合性、力的可分性、力的可消性。 6、二力構件：工程中的構件不管形狀如何，只要該構件在二力作用下處于平衡，我們就稱它為“二力構件”。 7、三力平衡匯交定理：由不平行的三力組成的平衡力系只能匯交于一點。 8、約束：限制非自由體運動的物

2、體叫約束。 約束作用于非自由體上的力稱為該約束的約束反力。 9、合力投影定理：合力的投影是分力投影的代數和。 10、力矩：力與距離的乘積 (力F對O點之矩）來度量轉動效應。11、合力矩定律：平面匯交力系的合力對平面上一點的距，是力系各力對同點之矩的代數和。 Mo(F) = Fx ·Y + Fy ·X = Mo(Fy) + Mo(Fx) 12、力偶: 一對等值、反向、力的作用線平行的力，它對物體產生的是轉動效應。 13、力偶矩：構成力偶的這兩個力對某點之矩的代數和。14、力的平移定理：作用于剛體的力，平行移到任意指定點，只要附加一力偶（附加的力偶矩等于原力對指定點的力矩），就

3、不會改變原有力對剛體的外效應，這就是力的平移定理。（運用力的平移定理可以把任意的平面一般力系轉化為匯交力系與力偶系兩個基本的力系。）受力分析1、主動力-它能引起零件運動狀態的改變或具有改變運動狀態的趨勢。 2、約束反力-它是阻礙物體改變運動狀態的力。 （必須掌握常見約束類型）（1）柔軟體約束：力的作用線和繩索伸直時的中心線重合，指向是離開非自由體朝外。（2）光滑面約束：光滑面約束與非自由體之間產生的相互作用力的作用線只能與過接觸點的公法線重合，約束反力總是指向非自由體。 （3）光滑圓柱形鉸鏈的約束：約束的反力用兩個相互垂直而通過圓柱中心的分力NX與NY表示。（4）固定鉸鏈支座 ：約束的反力用兩

4、個相互垂直而通過圓柱中心的分力NX與NY表示。可動鉸鏈支座： 可沿支承面移動，約束反力只能是垂直于支承面的方向。 （5）、固定端約束：用兩個正交的反力NX與NY和一個反力偶矩M來表示。 要注意區別外力和內力,外力是指研究對象以外的物體給研究對象的力；而研究對象內部之間的相互作用力，則稱為內力。內力總是成對出現的，“等值、反向、共線”，內力和外力都是相對而言的.第二章 直桿的拉伸與壓縮 一、基本概念 1、彈性變形：任何物體受力后發生變形，當外加載荷去除后，物體的變形全部恢復，可恢復的變形稱為彈性變形，相應的物體稱為彈性體。2、彈性 ：受力的構件卸載后其變形能完全恢復，材料的這種性質稱為彈性。 3

5、、內力：由外力引起的構件內部質點間相互作用力的變化量稱為附加內力，簡稱內力。4、塑性、塑性變形：當載荷超過某一范圍時，卸載后，變形只能部分恢復，有一部分變形不能消失，材料的這種性質稱為塑性 ，其不能復原而留下的變形稱為塑性變形 或殘余變形。5、基本假設：（1）連續性假設 、（2）均勻性假設、（3）各向同性假設、 （4）小變形假設 。6、四種基本變形和相對應的內力：拉壓變形和軸力 剪切變形和剪力、 彎曲變形和彎矩、 扭轉變形和扭矩。 7、應力：截面單位面積上的內力，表示內力分布的密集程度。8、應力集中：由于截面急劇變化而使局部區域的應力急劇增加的現象，稱為應力集中。 9、蠕變：碳鋼構件在大于40

6、0的高溫下承受外力時，力的大小不變，但構件的變形卻隨著時間的延續而不斷增長，（變形是不可恢復的塑性復形），高溫下構件特有的這種現象，稱為材料的蠕變。10、應力松馳由于彈性變形逐漸轉化為塑性變形，從而導致構件內應力減小的現象，稱為應力松馳。 11、虎克定律：二、基本計算1、拉伸或壓縮而產生的內力稱為軸力，用N表示。采用截面法 -假想地用一個與桿軸線垂直的平面m-m將桿截開，露出截面兩邊相互作用于對方的內力，根據平衡條件求解出軸力的大小。確定軸力的準則：直桿某一橫截面的軸力等于該截面一側（左或右側均可）作用于直桿上所有外力的代數和。使截面產生拉伸的外力為正，產生壓縮的外力為負。2、拉壓時橫截面上的

7、應力 x= N/A 3、斜截面上的應力4、桿拉伸與壓縮的強度條件 ： = N max /A 強度校核：已知、A及N max，可以檢查桿件工作是否安全。 截面設計：已知桿件的及N max，計算截面尺寸。 確定許可載荷：已知和A，計算桿件承受的最大軸力N max 。µ =0/ 泊松比（或橫向變形系數）剪切與圓柱的扭轉 一、基本概念 1、相鄰截面間的相互錯動稱為剪切變形，伴隨剪切變形而產生的內力稱為剪力，相互垂直的兩邊所改變的角度稱為剪應變。2、剪切虎克定律：當剪應力不超過剪切此例數極限時，剪應力與剪應變成正比。 = G 3、剪應力互等定理：在純剪切應力狀態時，作用在桿內一點附近的兩個互相

8、垂直面上的剪應力，在數值上是相等的，它們的方向則同時指向或背離兩垂直面的交線。 5、扭轉時橫截面上剪應力變化規律:1剪切強度條件: = Q/A 2、擠壓強度條件: 3外力矩的計算 4、扭矩-MT的計算 用截面法，根據平衡條件計算各段的扭矩。 結論：軸的任一橫截面上的扭矩，即等于截面任一邊（上、下或左、右）的外力偶矩的代數和。5、圓截面的極慣性矩、抗扭截面模量6、扭轉的強度條件：桿件的彎曲一、基本概念 1、當直桿受到與其軸線垂直的外力或過軸線平面內的力偶作用時，桿的軸線將由直線變為曲線，桿的這種變形稱為彎曲變形。用來抵抗彎曲變形的桿件通稱為梁。 2、內力Q平行于截面，使梁沿橫截面n-n有被剪斷的

9、趨勢，所以將內力Q稱剪力；內力偶矩M使梁的橫截面m-m有產生轉動而彎曲的可能，所以稱M為彎矩。 3、橫截面上彎曲正應力的分布規律 4、常用抗彎截面模量與截面面積的比例 Wz / A來評定截面的經濟合理性。 工字形 矩形 > 圓環 > 圓形截面。1、慣性矩J z 、抗彎截面模量WZ的計算 （1）矩形截面 （2）、圓形截面 2、彎矩方程M=M(x)的求解，繪彎矩圖 。 3、彎曲正應力及強度條件強度校核、截面設計確定許用載荷、第五章 復雜應力狀態及強度理論一、基本概念 1、在單元體上只有正應力作用的平面即剪應力為零的平面稱為主平面，主平面上的正應力稱為主應力。 2、假說及根據假設建立起來

10、的強度條件就稱為強度理論。二、幾種常用的強度理論1第一強度理論最大拉應力理論2第二強度理論最大拉應變理論3第三強度理論最大剪應力理論4第四強主理論形狀改變比能理論材料1硬度 是指材料抵抗他物（鋼球或錐體）壓陷能力的大小，也就是表示材料對局部塑性變形的抵抗能力。2、機械性能是指金屬材料在外力作用下表現出來的特性，如彈性、塑性、強度、硬度、韌性等。3、沖擊韌性：表示材料抵抗沖擊載荷能力大小的指標稱為k 。 k = E / A (MJ/m2) 4、同素異構：在固態下會發生晶格類型的變化。5、熱處理：將固態金屬或合金，采用適當的方式進行加熱、保溫和冷卻以獲得所需要的組織結構與性能的工藝稱為熱處理。（熱

11、處理的類型）“淬火加高溫回火處理”稱為“調質處理” 6、僅對工件表層進行熱處理，以改變其組織和性能的工藝稱為表面熱處理，主要是指表面淬火和表面回火。7、石墨化：當C、Si等促進石墨化元素的含量較高的鐵水在緩慢冷卻時，就可以自液相中直接析出石墨，這一過程就稱為石墨化。8、晶間腐蝕：在400-800的溫度范圍內，碳從奧氏體中以碳化鐵形式沿晶界析出，使晶界附近的合金元素如鉻的含量降低到耐腐蝕所需的最低含量以下，腐蝕就在此貧鉻區產生，這種沿晶界的腐蝕現象稱為晶間腐蝕。 9、零件材料的選擇原則： 滿足零件的使用性能要求（使用性能原則）、滿足零件的加工工藝要求（工藝性原則）、滿足經濟性的要求。平面連桿機構

12、一、基本概念 1、機構是具有確定相對運動的構件組合。 2、使兩構件直接接觸并能產生一定相對運動的聯接稱為運動副。兩構件通過面接觸組成的運動副稱為低副。兩構件通過點或線接觸組成的運動副稱為高副。 3、平面連桿機構：是由若干個剛性構件用低副聯接組成的且各構件均在相互平行的平面內運動的機構。4、曲柄的存在必要條件條件： 曲桿是最短的桿；最短桿與最長桿之和小于等于其余兩桿之和。 （1）取最短桿1相鄰的桿4或桿2為機架時，桿1為曲柄，桿3均為搖桿，a圖示的兩機構為曲柄搖桿機構。 （2）取最短桿1為機架，則桿2和桿4均為曲柄，機構則為雙曲柄機構(b圖示)。 （3）取與最短桿1相對的3為機架，則桿2，桿4都

13、不能作整周運動故所得機構的雙搖桿機構（c圖示）。 5、曲柄在搖桿處于兩極限位置時所夾的銳角，稱極位夾角 。 6、曲柄搖桿機構的最小傳動角min出現的位置必然在曲柄與機架共線的位置。 7、死點位置：連桿2與曲柄1兩次共線，連桿2傳給曲柄1上的力將通過鉸鏈中心A，此力對A點不產生力矩，則不能使曲柄轉動。 8、從動件所受壓力F與受力點速度 vc之間所夾的銳角稱為壓力角。凸輪機構推程運動角，回程運動角遠休止角，近休止角等速運動規律等加速等減速運動規律反轉法繪制從動件盤形凸輪輪廓（自己畫圖）帶傳動一、基本概念 1、帶傳動：是靠帶與帶輪之間的摩擦力來傳遞運動和動力的一種摩擦傳動2、打滑： ，因所需圓周力無

14、法得到滿足而致使帶在帶輪上全面滑動3、彈性滑動：由于帶的彈性和拉力差而引起的滑動。4、包角：帶與帶輪接觸弧所對應的中心角。帶傳動的應力分析齒輪傳動一、基本概念 1、齒廓嚙合的基本定律：相互嚙合傳動的一對齒廓，在任一位置接觸，兩輪的瞬時傳動比等于兩輪連心線被齒廓嚙合點的公法線所分得的兩線段的反比。2、共軛齒廓：凡是能滿足齒廓嚙合基本定律的一對齒廓（即實現給定傳動比的一對齒廓曲線） 。3、壓力角：漸開線上某點的法線（壓力方向線）與該點速度方向線所夾的銳角K稱為該點的壓力角。4、嚙合角：過節點 C作兩節圓的公切線tt，它與公法線N1N2間的夾角稱為嚙合角。5、標準齒輪模數、壓力角、齒頂高系數及徑向間

15、隙均取標準值，且分度圓上齒厚與齒槽寬相等的齒輪。6、漸開線齒輪的正確嚙合條件：兩輪的模數相等，兩輪的壓力角相等。7、嚙合弧：一對輪齒從開始嚙合到終止嚙合，其分度圓上任一點所經過的弧長。8、輪齒的失效形式：輪齒折斷、磨損、點蝕、膠合、塑性變形。9、嚙合弧與周節之比稱為重合度，10、連續傳動條件：為保證漸開線齒輪連續以定傳動比傳動，嚙合弧必須大于周節即FG>P，即 1。基本計算：模數、齒數、受力等等齒輪傳動的功率損耗：嚙合中的磨擦損耗；攪動潤滑油的油阻損耗；軸承中的摩擦損耗。 齒面點蝕是潤滑良好的閉式齒輪傳動中常見的破壞形式。點蝕一般多出現在靠近齒面節線的齒根表面上。當一對漸開線齒輪制成以后

16、，其基圓半徑是不會改變的，即使兩輪的中心距有所改變，但其瞬時傳動比仍保持原值不變，這種性質稱為漸開線齒輪具有中心距可分性。蝸桿傳動一、基本概念 1、蝸桿傳動正確嚙合條件：蝸桿軸面模數和軸面壓力角應分別等于蝸輪端面模數和端面壓力角，并規定主平面上的模數，壓力角等為標準值，蝸桿分度圓柱上的螺旋線升角應等于蝸輪分度圓柱上的螺旋角，且兩者的旋向必須相同。 2、蝸桿特性系數：分度圓直徑與模數的比值。 相關計算3、蝸桿傳動的失效：主要是蝸輪齒面的失效，主要有膠合、點蝕、磨損等。4、當 時，蝸桿傳動發生自鎖。5、冷卻措施： 增加散熱面積：合理設計箱體結構，鑄出或焊出散熱片； 提高散熱系數：在蝸桿軸上裝風扇，

17、或箱體油池內裝蛇形冷卻水管， 或用循環油冷卻等等。6、由于蝸桿傳動效率低，發熱量大，若不及時散熱，會引起箱體內油溫升高，潤滑失效，導致輪齒磨損加劇，甚至出現膠合。因此時連續工作的閉式蝸桿傳動要進行熱平衡計算。傳動的轉向判斷： 右旋蝸桿用右手四指順著蝸桿的轉向握成拳，大姆指的相反方向即為蝸輪在嚙合點的圓周速度的方向，從而可以確定的轉向。輪系和減速器1、定軸輪系：傳動時所有齒輪幾何軸線位置都固定不動的輪系，稱為定軸輪系。2、動軸輪系：傳動時某些齒輪的幾何軸線繞另一齒輪的固定軸線回轉的稱為動軸輪系。3、惰輪：只改變傳動比的正負號而不改變的大小的齒輪稱為惰輪。 4、兩個中心輪都能轉動的周轉輪系，稱為差

18、動輪系；5、只有一個中心輪能轉動的周轉輪系稱為行星輪系。6、輪系的功用： 獲得大傳動比； 可在相距較遠的軸間傳動；可獲得多種傳動比的傳動； 可以改變從動軸轉向。 7、減速器是由封閉在剛性箱體內的齒輪（或蝸桿蝸輪）傳動所組成，具有固定的傳動比、常用在原動機和工作機之間作為減速的傳動裝置。 定軸輪系傳動比和周轉輪系傳動比計算軸與聯軸器軸的類型 心軸工作時只承受彎距而不傳遞扭矩的軸；心軸又分為轉動和固定兩種。 轉軸工作時既承受彎矩又承受扭矩的；這是機器中最常見的軸； 傳動軸主要用來傳遞扭矩而不承受彎矩或承受的彎矩很小的軸。 軸的組成軸由軸頭、軸頸、軸身三部分組成。軸上安裝回轉零件的部分叫做軸頭；軸和軸承配合的部分叫軸頸；連接軸頭和軸頸的部分叫軸身。 軸承的分類根據軸頸與軸承相對運動表面的摩擦性質，將軸承分為兩大類，滑動摩擦軸承，簡稱滑動軸承