【正文】 矩上壓下拉，負彎矩下壓上拉，正應力成線性規(guī)律分布，最大的正應力發(fā)生在上下邊沿點。３、純彎曲時梁的正應力的計算公式： （１）、任一點正應力的計算公式： （２）、最大正應力的計算公式： 其中：M截面上的彎矩； 　IZ截面對中性軸(z軸)的慣性矩； y所求應力的點到中性軸的距離。 說明：以上純彎曲時梁的正應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 彎曲正應力強度計算一、 彎曲正應力強度條件： 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力強度條件為： （1）、強度校核 （2）、截面設計 （3）、確定許可荷載 ２、 彎曲正應力強度計算的步為： (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：復習與練習課：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、 工程力學中我們把所有的物體都抽象化為變形體。B、在工程力學中我們把所有的物體都抽象化為剛體。C、穩(wěn)定性是指結構或構件保持原有平衡狀態(tài)。D、工程力學是在塑性范圍內，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的任意一點。C、力使物體繞某一點轉動的效應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、工程力學中，將物體抽象為剛體。B、工程力學中，將物體抽象為變形體。C、工程力學中，研究外效應時，將物體抽象為剛體。而研究內效應時，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。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：平面機構及其自由度和平面連桿機構目的要求：運動副及其分類、運動副和構件的表示教學重點：鉸鏈四桿機構的基本類型和應用；鉸鏈四桿機構的演化；曲柄存在的條件。教學難點：平面機構運動簡圖的繪制。曲柄存在的條件。教學內容：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)由驅動部分、傳動部分和執(zhí)行部分組成。驅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雜、艱難、危險勞動的重要工具。機器的種類繁多，其構造、性能及用途也各不相同。由如圖0—2所示的單缸四沖程內燃機工作原理看到：是各機件的協(xié)同工作將熱能轉變?yōu)闄C械能，使內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：專門用來實現(xiàn)某一種運動的傳遞或運動形式轉換的特定機件組合體即機構是機器中執(zhí)行某種特定機械運動的裝置。如圖0—2所示內燃機中，曲柄滑塊機構實現(xiàn)由活塞的往復直線運動到曲軸整周轉動的運動形式變換；凸輪機構實現(xiàn)由凸輪轉動到推桿按一定規(guī)律直線移動的運動轉換；齒輪機構實現(xiàn)了回轉運動的傳遞。因此，從運動的觀點來看，機器是由機構組成，但機構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，但機構的種類有限，常用機構如齒輪機構、凸輪機構和連桿機構等在各種機器中經(jīng)常出現(xiàn)。研究機構是研究機器的前提。機械：機器和機構總稱。構件：機器和機構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、內容和任務 本課程的地位本課程是一門研究常用機構、通用零件與部件以及一般機器的基本設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、介于基礎課程與專業(yè)課程之間的主干課程，是一門重要技術基礎課程。本課程為今后學習有關專業(yè)課程和掌握新的機械科學技術成就奠定必要的基礎。 本課程的內容、通用零部件的工作原理、結構特點、基本設計理論和基本計算方法，并簡要介紹了機械動力學和機械系統(tǒng)方案設計的有關知識；，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。 本課程的任務本課程的任務是使學生掌握常用機構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、設計能力，并獲得必要的基本技能訓練，同時培養(yǎng)學生正確的設計思想和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L。通過本課程的教學，應使學生達到下列基本要求：、組成及其特點，掌握通用機構的分析和設計的基本方法；、結構及其特點，掌握通用機械零件的選用和設計的基本方法；，并具有運用機械設計手冊、圖冊及標準有關技術資料的能力；，設計簡單機械和簡單傳動裝置的能力；平面機構及其運動簡圖 運動副及其分類 運動副兩構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)兩構件之間的相對運動分類 ）高副和低副（根據(jù)兩構件之間的接觸情況） ? 高副：兩構件通過點或線的接觸而構成的運動副。? 低副：兩構件通過面接觸而構成的運動副。 轉動副：兩構件之間的相對運動為轉動的低副，也稱為鉸鏈。? 移動副：兩構件之間的相對運動為移動的低副。 平面機構及其運動簡圖 平面機構的組成機構就是由機架、原動件及從動件通過運動副的連接而組成的系統(tǒng)。機架：在組成機構的各構件中，與參考系固結相對不動的構件。在機構簡圖中，將機架打上斜線表示。其余的構件均相對于機架而運動。 原動件：給定獨立運動參數(shù)的構件。即直接接受能源或最先接受能源作用有驅動力或力矩的構件。它的運動是外界輸入的，因此又稱為輸入構件。在機構簡圖中，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件。 平面機構運動簡圖及其意義 機構運動簡圖：用簡單線條和規(guī)定的符號表示構件和運動副，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的尺寸，這種表明機構的組成和各構件間真實運動關系的簡單圖形。意義：人們發(fā)現(xiàn)，機構在運動時，各部分的運動是由其原動件的運動規(guī)律、該機構中各運動副的類型、數(shù)目及相對位置來決定的，而與構件和運動副的實際結構無關。 機構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。 運動副和構件的表示 轉動副表示如圖1－1所示，移動副表示如圖1－2所示.圖1－1圖1－2構件的表示：由于構件的相對運動主要取決于運動副，因此首先應當用符號畫出各運動副元素在構件上的相對位置，然后再用簡單的線條把它們連接成構件。圖1－3其它構件和機構的習慣表示方法可參見表1－1。 繪制平面機構運動簡圖的方法和步驟繪制運動簡圖的大致步驟可歸結為：分析機構運動，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，分析各構件之間的相對運動的性質；確定活動構件的數(shù)目、運動副的類型和數(shù)目。選擇適當?shù)囊晥D平面和適當?shù)臋C構運動瞬時位置。選擇比例尺μl＝構件實際尺寸/構件圖樣尺寸（單位：m/mm或mm/mm），定出各運動副之間的相對位置，用規(guī)定符號繪制機構運動簡圖。例1：如圖1－4a所示為一顎式破碎機。當偏心軸2繞軸心A連續(xù)回轉時，動顎板3作往復擺動，從而將礦石軋碎。試繪制此破碎機的機構運動簡圖。 （a） （b）圖1－4解 1）由圖可知顎式破碎機主體機構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點構成轉動副，偏心軸與動顎板在B點構成轉動副、動顎板與肘板在C點構成轉動副、肘板與機架在D點構成轉動副。3）根據(jù)機構的組成和運動情況，選擇構件的運動平面為視圖平面。4）選擇適當?shù)谋壤擀蘬，根據(jù)運動副間的尺寸依次確定各轉動副的位置A、B、C、D，然后繪出機構運動簡圖，如圖b所示。平面連桿機構一、基本概念連桿機構：是由若干個剛性構件通過低副聯(lián)接而組成的機構，所以又稱為低副機構。平面連桿機構：所有的構件都在同一平面或平行平面內運動的連桿機構。四桿機構：是平面連桿機構中應用最廣泛、結構最簡單而且最具代表性的平面低副機構。二、平面連桿機構的特點 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） 能夠實現(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 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。 鉸鏈四桿機構的基本類型和應用構件之間的連接全部是轉動副的四桿機構，稱為鉸鏈四桿機構。如圖3—1所示為一鉸鏈四桿機構。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，其中能作整周回轉的稱為曲柄，只能在小于360186。的一定范圍內擺動的則稱為搖桿。連接兩連架桿的桿2稱為連桿。對于鉸鏈四桿機構，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、雙曲柄機構和雙搖桿機構。 曲柄搖桿機構兩連架桿中一個為曲柄，另一個為搖桿的鉸鏈四桿機構，稱為曲柄搖桿機構。如圖3—2所示的雷達天線俯仰機構和圖3—3所示的縫紉機踏板機構。 圖3—2 雷達天線俯仰機構 圖3—3 縫紉機踏板機構 圖31 雙曲柄機構兩個連架桿都是曲柄的鉸鏈四桿機構，稱為雙曲柄機構。如圖3—4所示的慣性篩的四桿機構就屬于這種機構。圖3—4當雙曲柄機構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或平行四邊形機構。它的運動特點是：兩曲柄則以相同的角速度同向轉動，而連桿作平移運動。如圖3—5所示的火車聯(lián)動機構和圖3—6所示的攝影平臺升降機構。圖3—5 火車聯(lián)動機構 圖3—6 攝影平臺升降機構如果從動曲柄的轉向發(fā)生反轉，則該機構稱為反平行四邊形機構。車門開閉機構，就利用反平行四邊形機構的兩曲柄轉向相反的特性，使兩車門同時打開或關閉，如圖3—7所示。 雙搖桿機構兩個連架桿都是搖桿的鉸鏈四桿機構，稱為雙搖桿機構。如圖3—8所示的飛機起落架和圖3—9所示的汽車、拖拉機等的前輪轉向機構。 圖3—8 圖3—9 圖37 將轉動副轉化為移動副這種方法是通過改變構件的形狀和相對尺寸，把轉