【正文】 矩上壓下拉，負彎矩下壓上拉，正應(yīng)力成線性規(guī)律分布，最大的正應(yīng)力發(fā)生在上下邊沿點。３、純彎曲時梁的正應(yīng)力的計算公式： （１）、任一點正應(yīng)力的計算公式： （２）、最大正應(yīng)力的計算公式： 其中：M截面上的彎矩； 　IZ截面對中性軸(z軸)的慣性矩； y所求應(yīng)力的點到中性軸的距離。 說明：以上純彎曲時梁的正應(yīng)力的計算公式均適用于剪切彎曲。一、常用截面的二次矩和彎曲截面系數(shù)： １、矩形截面： ２、圓形截面和圓環(huán)形截面：圓形截面 　圓環(huán)形截面其中： ３、型鋼： 型鋼的二次矩和彎曲截面系數(shù)可以查表。二、組合截面的二次矩 平行移軸定理 １、平行移軸定理： 截面對任一軸的二次矩等于它對平行于該軸的形心軸的二次矩，加上截面面積與兩軸之間的距離平方的乘積。 IZ1=IZ+a2A ２、例題：例1：試求圖示T形截面對其形心軸 的慣性矩。解：求T形截面的形心座標yc求截面對形心軸z軸的慣性矩 彎曲正應(yīng)力強度計算一、 彎曲正應(yīng)力強度條件： １、 對于塑性材料，一般截面對中性軸上下對稱，最大拉、壓應(yīng)力相等，而塑性材料的抗拉、壓強度又相等。所以塑性材料的彎曲正應(yīng)力強度條件為： （1）、強度校核 （2）、截面設(shè)計 （3）、確定許可荷載 ２、 彎曲正應(yīng)力強度計算的步為： (１)、 畫梁的彎矩圖，找出最大彎矩（危險截面）。 (２)、 利用彎曲正應(yīng)力強度條件求解。二、例題： 例1：簡支矩形截面木梁如圖所示，L=5m,承受均布載荷q=，木材順 紋許用應(yīng)力［σ］＝10MPa，梁截面的高寬比h/b=2，試選擇梁的截面尺寸。 解：畫出梁的彎矩圖如圖，最大彎矩在梁中點。 由 得 矩形截面彎曲截面系數(shù)： h=2b= 最后取h=240mm,b=120mm第九講：復(fù)習(xí)與練習(xí)課：一、判斷題，各桿端彎矩的代數(shù)和為零。 （ ）。（ √ ）（或減）一個任意力，對剛體的作用效應(yīng)不會改變。（ ）、反向，作用線平行且不共線的力組成的力稱為力偶。（ √ ）。（ ）。（ √ ）。（ ），而不能使剛體移動。（ √ ）。（ √ ） O點之矩為m0 (F) = FL 。（ ） 圖 1 二、選擇題1. 下列說法正確的是（ C ）A、 工程力學(xué)中我們把所有的物體都抽象化為變形體。B、在工程力學(xué)中我們把所有的物體都抽象化為剛體。C、穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件保持原有平衡狀態(tài)。D、工程力學(xué)是在塑性范圍內(nèi)，大變形情況下研究其承截能力。（ A ）A、力偶在任何坐標軸上的投形恒為零。B、力可以平移到剛體內(nèi)的任意一點。C、力使物體繞某一點轉(zhuǎn)動的效應(yīng)取決于力的大小和力作用線到該點的垂直距離。D、力系的合力在某一軸上的投形等于各分力在同一軸上投形的代數(shù)和。，下列說法正確的是（ D ）A、力可以沿作用線移動到物體內(nèi)的任意一點。B、力可以沿作用線移動到任何一點。 C、力不可以沿作用線移動。D、力可以沿作用線移動到剛體內(nèi)的任意一點。 、CB支承如圖，在鉸C處受力F作用，則A、B兩處約束力與ｘ軸正向所成的夾角α、β分別為:α=___B___，β=___D___。 A、 30176。； B、45176。；C、 90176。； D、135176。（ D ） 圖 2A、工程力學(xué)中，將物體抽象為剛體。B、工程力學(xué)中，將物體抽象為變形體。C、工程力學(xué)中，研究外效應(yīng)時，將物體抽象為剛體。而研究內(nèi)效應(yīng)時，則抽象為變形體。D、以上說法都不正確。（ D ）A、柔體約束，沿柔體軸線背離物體。B、光滑接觸面約束，約束反力沿接觸面公法線，指向物體。C、固定端支座，反力可以正交分解為兩個力方向假設(shè)。D、以上A B正確。，下列說法正確的是（ B ）A、力偶可以用力來維持平衡B、力偶的合成結(jié)果仍為一力偶C、力偶矩大小相等，方向相反的二力偶，互為等效力偶D、力偶不可以任意搬動（ C ）A、抵抗破壞的能力 B、不產(chǎn)生變形的能力C、抵抗變形的能力 D、保持平衡的能力 （ A ）A、抵抗破壞的能力 B、不產(chǎn)生變形的能力C、抵抗變形的能力 D、保持平衡的能力 第十講：平面機構(gòu)及其自由度和平面連桿機構(gòu)目的要求：運動副及其分類、運動副和構(gòu)件的表示教學(xué)重點：鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型和應(yīng)用；鉸鏈四桿機構(gòu)的演化；曲柄存在的條件。教學(xué)難點：平面機構(gòu)運動簡圖的繪制。曲柄存在的條件。教學(xué)內(nèi)容：緒論研究對象：機器及組成機器的機械零部件。機器：機器的主體是機械系統(tǒng)，機械系統(tǒng)由驅(qū)動部分、傳動部分和執(zhí)行部分組成。驅(qū)動部分為機器提供運動和動力；傳動部分傳遞運動和動力，并改變運動大小和運動形式；執(zhí)行部分實現(xiàn)執(zhí)行件按預(yù)定規(guī)律運動。由如圖0—1所示的牛頭刨床可知，機器是用來代替或減輕人的體力勞動和輔助人的腦力勞動、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的主要工具，更是完成人類無法從事或難以從事的各種復(fù)雜、艱難、危險勞動的重要工具。機器的種類繁多，其構(gòu)造、性能及用途也各不相同。由如圖0—2所示的單缸四沖程內(nèi)燃機工作原理看到：是各機件的協(xié)同工作將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，使內(nèi)燃機能輸出機械運動，做有用的機械功。電動機、發(fā)電機用來變換能量，起重運輸機用來傳遞物料，車床、銑床、沖床等用來變換物料的狀態(tài)，計算機、錄音機用來變換信息等?？梢?，機器又是用來變換或傳遞能量、物料和信息的裝置。機構(gòu)：專門用來實現(xiàn)某一種運動的傳遞或運動形式轉(zhuǎn)換的特定機件組合體即機構(gòu)是機器中執(zhí)行某種特定機械運動的裝置。如圖0—2所示內(nèi)燃機中，曲柄滑塊機構(gòu)實現(xiàn)由活塞的往復(fù)直線運動到曲軸整周轉(zhuǎn)動的運動形式變換；凸輪機構(gòu)實現(xiàn)由凸輪轉(zhuǎn)動到推桿按一定規(guī)律直線移動的運動轉(zhuǎn)換；齒輪機構(gòu)實現(xiàn)了回轉(zhuǎn)運動的傳遞。因此，從運動的觀點來看，機器是由機構(gòu)組成，但機構(gòu)不具備變換或傳遞能量、物料和信息的功能。從研究角度來看，機器種類繁多，但機構(gòu)的種類有限，常用機構(gòu)如齒輪機構(gòu)、凸輪機構(gòu)和連桿機構(gòu)等在各種機器中經(jīng)常出現(xiàn)。研究機構(gòu)是研究機器的前提。機械：機器和機構(gòu)總稱。構(gòu)件：機器和機構(gòu)中獨立運動的單元體。機械零件：組成機器的不可拆卸的基本單元，簡稱零件，它是機器中最小的獨立制造單元，如曲軸、飛輪、凸輪、齒輪等。構(gòu)件可以是單獨的零件；也可以由多個零件剛性聯(lián)接組成。部件：由一組協(xié)同工作的零件組成的獨立制造或獨立裝配的組合體。如車床的床頭箱、進給箱、各種機器的減速箱、離合器等。零部件：零件與部件合(但在有些場合，零件即指零部件)。分為兩類：一類是各種機器中經(jīng)常都能用到的零部件，稱為通用零部件，如螺釘、齒輪、帶輪等零件，離合器、減速器、滾動軸承等部件；另一類是特定類型機器中才能用到的零部件，稱為專用零部件，如內(nèi)燃機中的曲軸、連桿(部件)，船舶的螺旋槳，紡織機中的織梭、紡錠，離心分離機中的轉(zhuǎn)鼓(部件)等。本課程研究的機械零部件，是指普通條件下工作的一般尺寸與參數(shù)的通用零部件。 本課程的地位、內(nèi)容和任務(wù) 本課程的地位本課程是一門研究常用機構(gòu)、通用零件與部件以及一般機器的基本設(shè)計理論和方法的課程，是機械工程類各專業(yè)中具有承上啟下作用的、介于基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程之間的主干課程，是一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課程。本課程為今后學(xué)習(xí)有關(guān)專業(yè)課程和掌握新的機械科學(xué)技術(shù)成就奠定必要的基礎(chǔ)。 本課程的內(nèi)容、通用零部件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點、基本設(shè)計理論和基本計算方法，并簡要介紹了機械動力學(xué)和機械系統(tǒng)方案設(shè)計的有關(guān)知識；，具體機械零部件包括：（1)傳動件 帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、螺桿傳動及螺旋傳動；（2)支承零部件 軸、滾動軸承及滑動軸承；（3)連接件 軸轂連接、螺紋連接及鉚接、焊接、粘接；（4)其他零部件 聯(lián)軸器、離合器、彈簧。 本課程的任務(wù)本課程的任務(wù)是使學(xué)生掌握常用機構(gòu)和通用零件的基本理論和基本知識，初步具有這方面的分析、設(shè)計能力，并獲得必要的基本技能訓(xùn)練，同時培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計思想和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。通過本課程的教學(xué)，應(yīng)使學(xué)生達到下列基本要求：、組成及其特點，掌握通用機構(gòu)的分析和設(shè)計的基本方法；、結(jié)構(gòu)及其特點，掌握通用機械零件的選用和設(shè)計的基本方法；，并具有運用機械設(shè)計手冊、圖冊及標準有關(guān)技術(shù)資料的能力；，設(shè)計簡單機械和簡單傳動裝置的能力；平面機構(gòu)及其運動簡圖 運動副及其分類 運動副兩構(gòu)件直接接觸而又能產(chǎn)生一定形式的相對運動的連接。 運動副的分類平面運動副和空間運動副（根據(jù)兩構(gòu)件之間的相對運動分類 ）高副和低副（根據(jù)兩構(gòu)件之間的接觸情況） ? 高副：兩構(gòu)件通過點或線的接觸而構(gòu)成的運動副。? 低副：兩構(gòu)件通過面接觸而構(gòu)成的運動副。 轉(zhuǎn)動副：兩構(gòu)件之間的相對運動為轉(zhuǎn)動的低副，也稱為鉸鏈。? 移動副：兩構(gòu)件之間的相對運動為移動的低副。 平面機構(gòu)及其運動簡圖 平面機構(gòu)的組成機構(gòu)就是由機架、原動件及從動件通過運動副的連接而組成的系統(tǒng)。機架：在組成機構(gòu)的各構(gòu)件中，與參考系固結(jié)相對不動的構(gòu)件。在機構(gòu)簡圖中，將機架打上斜線表示。其余的構(gòu)件均相對于機架而運動。 原動件：給定獨立運動參數(shù)的構(gòu)件。即直接接受能源或最先接受能源作用有驅(qū)動力或力矩的構(gòu)件。它的運動是外界輸入的，因此又稱為輸入構(gòu)件。在機構(gòu)簡圖中，將原動件標上箭頭表示。從動件：原動件帶動而隨之運動的構(gòu)件。 平面機構(gòu)運動簡圖及其意義 機構(gòu)運動簡圖：用簡單線條和規(guī)定的符號表示構(gòu)件和運動副，并按照一定的比例尺確定運動副的相對位置及與運動有關(guān)的尺寸，這種表明機構(gòu)的組成和各構(gòu)件間真實運動關(guān)系的簡單圖形。意義：人們發(fā)現(xiàn)，機構(gòu)在運動時，各部分的運動是由其原動件的運動規(guī)律、該機構(gòu)中各運動副的類型、數(shù)目及相對位置來決定的，而與構(gòu)件和運動副的實際結(jié)構(gòu)無關(guān)。 機構(gòu)運動簡圖不僅可以簡明的描述一部機器或機械系統(tǒng)的組成情況，而且運動特性與其實際完全等價。 運動副和構(gòu)件的表示 轉(zhuǎn)動副表示如圖1－1所示，移動副表示如圖1－2所示.圖1－1圖1－2構(gòu)件的表示：由于構(gòu)件的相對運動主要取決于運動副，因此首先應(yīng)當(dāng)用符號畫出各運動副元素在構(gòu)件上的相對位置，然后再用簡單的線條把它們連接成構(gòu)件。圖1－3其它構(gòu)件和機構(gòu)的習(xí)慣表示方法可參見表1－1。 繪制平面機構(gòu)運動簡圖的方法和步驟繪制運動簡圖的大致步驟可歸結(jié)為：分析機構(gòu)運動，找出機架、原動件和從動件。從原動件開始，按照運動的傳遞順序，分析各構(gòu)件之間的相對運動的性質(zhì)；確定活動構(gòu)件的數(shù)目、運動副的類型和數(shù)目。選擇適當(dāng)?shù)囊晥D平面和適當(dāng)?shù)臋C構(gòu)運動瞬時位置。選擇比例尺μl＝構(gòu)件實際尺寸/構(gòu)件圖樣尺寸（單位：m/mm或mm/mm），定出各運動副之間的相對位置，用規(guī)定符號繪制機構(gòu)運動簡圖。例1：如圖1－4a所示為一顎式破碎機。當(dāng)偏心軸2繞軸心A連續(xù)回轉(zhuǎn)時，動顎板3作往復(fù)擺動，從而將礦石軋碎。試繪制此破碎機的機構(gòu)運動簡圖。 （a） （b）圖1－4解 1）由圖可知顎式破碎機主體機構(gòu)由機架偏心軸動顎板肘板4組成。其中偏心軸2為原動件。動顎板和肘板為從動件。2）偏心軸與機架在A點構(gòu)成轉(zhuǎn)動副，偏心軸與動顎板在B點構(gòu)成轉(zhuǎn)動副、動顎板與肘板在C點構(gòu)成轉(zhuǎn)動副、肘板與機架在D點構(gòu)成轉(zhuǎn)動副。3）根據(jù)機構(gòu)的組成和運動情況，選擇構(gòu)件的運動平面為視圖平面。4）選擇適當(dāng)?shù)谋壤擀蘬，根據(jù)運動副間的尺寸依次確定各轉(zhuǎn)動副的位置A、B、C、D，然后繪出機構(gòu)運動簡圖，如圖b所示。平面連桿機構(gòu)一、基本概念連桿機構(gòu)：是由若干個剛性構(gòu)件通過低副聯(lián)接而組成的機構(gòu)，所以又稱為低副機構(gòu)。平面連桿機構(gòu)：所有的構(gòu)件都在同一平面或平行平面內(nèi)運動的連桿機構(gòu)。四桿機構(gòu)：是平面連桿機構(gòu)中應(yīng)用最廣泛、結(jié)構(gòu)最簡單而且最具代表性的平面低副機構(gòu)。二、平面連桿機構(gòu)的特點 優(yōu)點1）適用于傳遞較大的動力，常用于動力機械。2）依靠運動副元素的幾何形面保持構(gòu)件間的相互接觸，且易于制造，易于保證所要求的制造精度3） 能夠?qū)崿F(xiàn)多種運動軌跡曲線和運動規(guī)律，工程上常用來作為直接完成某種軌跡要求的執(zhí)行機構(gòu) 缺點1）不宜于傳遞高速運動。2）可能產(chǎn)生較大的運動累積誤差。 鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型和應(yīng)用構(gòu)件之間的連接全部是轉(zhuǎn)動副的四桿機構(gòu)，稱為鉸鏈四桿機構(gòu)。如圖3—1所示為一鉸鏈四桿機構(gòu)。固定不動的桿4為機架。與機架相連的桿1和桿3稱為連架桿，其中能作整周回轉(zhuǎn)的稱為曲柄，只能在小于360186。的一定范圍內(nèi)擺動的則稱為搖桿。連接兩連架桿的桿2稱為連桿。對于鉸鏈四桿機構(gòu)，按照其連架桿是曲柄還是搖桿，可分為以下三種型式：曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)和雙搖桿機構(gòu)。 曲柄搖桿機構(gòu)兩連架桿中一個為曲柄，另一個為搖桿的鉸鏈四桿機構(gòu)，稱為曲柄搖桿機構(gòu)。如圖3—2所示的雷達天線俯仰機構(gòu)和圖3—3所示的縫紉機踏板機構(gòu)。 圖3—2 雷達天線俯仰機構(gòu) 圖3—3 縫紉機踏板機構(gòu) 圖31 雙曲柄機構(gòu)兩個連架桿都是曲柄的鉸鏈四桿機構(gòu)，稱為雙曲柄機構(gòu)。如圖3—4所示的慣性篩的四桿機構(gòu)就屬于這種機構(gòu)。圖3—4當(dāng)雙曲柄機構(gòu)中的四個桿件滿足相對兩桿平行且長度相等時，稱為平行雙曲柄機構(gòu)或平行四邊形機構(gòu)。它的運動特點是：兩曲柄則以相同的角速度同向轉(zhuǎn)動，而連桿作平移運動。如圖3—5所示的火車聯(lián)動機構(gòu)和圖3—6所示的攝影平臺升降機構(gòu)。圖3—5 火車聯(lián)動機構(gòu) 圖3—6 攝影平臺升降機構(gòu)如果從動曲柄的轉(zhuǎn)向發(fā)生反轉(zhuǎn)，則該機構(gòu)稱為反平行四邊形機構(gòu)。車門開閉機構(gòu)，就利用反平行四邊形機構(gòu)的兩曲柄轉(zhuǎn)向相反的特性，使兩車門同時打開或關(guān)閉，如圖3—7所示。 雙搖桿機構(gòu)兩個連架桿都是搖桿的鉸鏈四桿機構(gòu)，稱為雙搖桿機構(gòu)。如圖3—8所示的飛機起落架和圖3—9所示的汽車、拖拉機等的前輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)。 圖3—8 圖3—9 圖37 將轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)化為移動副這種方法是通過改變構(gòu)件的形狀和相對尺寸，把轉(zhuǎn)