机械工程力学基础
机械工程力学基础
FT 灯
G 柔体 约束
G FN 光滑面约束
第8页，本讲稿共60页
3、光滑铰链约束
光滑铰链约束是指当两个非自由体相互连接后，接触处的摩擦 忽略不计时，只能限制两个非自由体的相对移动，而不能限制它们
相对转动的约束。由于两个光滑圆柱面接触时，因主动力的方向不
能预先确定，故约束反力方向也不能预先确定。因此，圆柱形销钉 连接的约束反力通过铰链中心，方向不定，常以两正交分力Nx、Ny 来表示。
第4页，本讲稿共60页
公理二（加减平衡力系公理）
在已知力系上加上或减去任意平衡力系，都不会改变原力系对
刚的效应。
推论一（力的可传性原理）
作用在刚体上某点的力，沿其作用线移到刚体内任意一点，不
会改变它对刚体的作用。
公理三（力的平行四边形公理）
作用于物体上某一点的两个力的合力，
D
C
作用点也在该点，大小和方向是由这两个力 为邻边所作的平行四边形的对角线确定。此
力偶使物体逆时针方向转动时，力偶矩取负号。
力偶矩的单位与力矩单位相同。
第13页，本讲稿共60页
3、力偶的性质
（1）力偶无合力，力偶不能与力等效，力偶只能用力偶平衡。
因此力偶和力是静力学的两个不同的基本物理量。 （2）力偶对其作用面上任意点之矩，恒等于其力偶矩，而与矩
心的位置无关。
（3）力偶的等效性
公理四（作用与反作用公理） 两物体相互作用的力，总是同时存在，这两个力的大小相等，
方向相反，沿同一直线，分别作用在这两个物体上。
注意： 1、公理一、公理二和推论一只适用刚体而不适用于变形体。 2、公理四是作用于两个物体上，公理一则是作用在同一物体
上的，不要把公理四与公理一混同起来。
机械工程知识点总结
机械工程知识点总结机械工程是应用物理学和工程科学的一个分支，涉及设计、制造和维护机械系统的原理和方法。
本文将综合介绍机械工程中的一些重要知识点。
一、静力学静力学是机械工程中最基础的力学分支，研究物体在静止状态下的力学性质。
在设计机械系统时，需要考虑各个零件之间的受力情况，以确保系统的平衡和稳定。
常见内容包括力的平衡、矩的平衡、受力分析等。
1. 力的平衡力的平衡是指作用在物体上的各个力之和为零的情况。
通过力的平衡分析，可以确定物体在各个方向上的受力情况，以便合理设计支撑结构或调整力的分配。
2. 矩的平衡矩的平衡是指物体对某一旋转中心的合力矩为零的情况。
在设计机械系统时，需要考虑旋转部件的平衡性，以确保系统在运转时不会出现过大的震动或摆动。
3. 受力分析受力分析是指对机械系统中各个部件的受力情况进行详细分析。
通过受力分析，可以确定各个零件的承载能力，从而选择适当的材料和结构来满足设计要求。
二、材料力学材料力学是研究材料在受力情况下的性质和变形规律的学科。
在机械工程中，需要了解不同材料的性能特点，以便选择适合的材料用于机械制造。
1. 线性弹性材料线性弹性材料是指在小应变范围内满足胡克定律的材料。
通过应力-应变关系曲线可以了解材料的强度、刚度和韧性等性质。
2. 塑性变形塑性变形是指材料在受到较大应力时产生的不可逆形变。
在机械设计中，需要考虑材料的塑性变形特性，以确保系统在工作负荷下不会发生材料失效。
3. 疲劳寿命疲劳寿命是指材料在循环应力加载下失效的次数或时间。
了解材料的疲劳寿命特性对于机械系统的设计和维护至关重要，可以避免因疲劳失效而引发事故或故障。
三、流体力学流体力学是研究流体运动和力学性质的学科，机械工程中常涉及液体和气体的流体力学。
1. 流体静力学流体静力学研究不可压缩流体静止状态下的性质和力学规律。
在机械工程中，常需要分析液体或气体在容器、管道中的压力分布和流速分布等问题。
2. 流体动力学流体动力学研究流体运动的性质和力学规律。
机械工程机械原理基础知识
机械工程机械原理基础知识机械工程涉及了广泛的机械原理基础知识，这些知识对于从事机械设计、制造和维护的工程师来说至关重要。
本文将介绍一些机械工程的基础知识，帮助读者理解机械原理的基本原理和应用。
一、力学基础知识力学是机械工程的基础学科，其研究对象是物体力学性质及其运动状态。
力学包括静力学和动力学两个方面。
1. 静力学静力学是研究物体在静止状态下的力学性质。
其中最重要的概念是力、力的合成与分解、力矩和力的平衡条件等。
2. 动力学动力学是研究物体在运动状态下的力学性质。
主要包括速度、加速度、质量、力和牛顿三定律等内容。
二、材料力学机械工程中常用的材料有金属、塑料、复合材料等，了解材料力学是理解机械工程原理的关键。
1. 弹性力学弹性力学研究材料在受力作用下的形变特性。
材料的弹性模量是评估材料弹性特性的重要指标，常用的材料测试方法有拉伸试验和弯曲试验等。
2. 破坏力学破坏力学研究材料在受力过程中的破坏行为。
常见的破坏形式有拉伸破坏、剪切破坏和压缩破坏等。
三、机械元件机械元件是机械工程中的基本构件，其作用是传递、控制和转换力和运动。
1. 轴系轴系是机械传动中常用的一种机械元件。
常见的轴系有直线轴系、平面轴系等，其作用是实现旋转运动的传递。
2. 连接件连接件用于连接机械元件，包括螺栓、螺母、销子等。
正确的选择和使用连接件对于机械装配的可靠性和稳定性至关重要。
四、机械传动机械传动是机械工程中非常重要的一个方面，其作用是传递动力和运动。
1. 齿轮传动齿轮是机械传动中常见的一种元件，可实现两个轴的平行转动。
根据齿轮的不同组合形式，可实现速度变换和转矩变换。
2. 带传动带传动是一种常见的传动形式，包括平带传动和齿形带传动。
带传动简单、使用方便，广泛应用于机械工程中。
五、机械系统动力学机械系统动力学研究机械系统的动态特性，主要包括振动与稳定性分析。
1. 振动机械系统中的振动是一个重要的问题，它会影响机械系统的工作性能和寿命。
机械工学知识点总结
机械工学知识点总结机械工学是一门研究机械原理、结构、运动规律和性能的学科，在工程领域中起着重要的作用。
机械工程师需要掌握的知识点非常丰富，涉及力学、材料科学、流体力学、热力学等多个学科。
下面将从机械原理、机械结构、机械运动、机械性能等方面进行知识点总结。
一、机械原理1.力学基础力学是机械工学的基础，包括静力学、动力学、弹性力学、刚体运动等内容。
其中，静力学研究物体在静止状态下受力平衡的原理和方法，动力学研究物体在运动状态下受力和运动规律的关系，弹性力学研究物体在受力作用下的变形和恢复规律，刚体运动研究物体的旋转和平移运动规律。
2.力的性质和作用力是指物体之间相互作用的效果，具有大小和方向的性质。
在机械工学中，力的作用包括拉力、压力、剪切力、弯曲力等，不同的力对物体造成的效应也各不相同。
3.力的合成和分解力的合成是指将多个力合成为一个力的过程，力的合成可以通过几何法、三角法、正交法等方法进行计算。
力的分解是指将一个力分解为若干个力的过程，力的分解可以根据正交法进行计算。
二、机械结构1.机械零件的类型和功能机械零件包括连接件、传动件、支撑件和控制件等。
连接件的主要功能是连接和固定机械构件，传动件的主要功能是传递动力和运动，支撑件的主要功能是支撑和固定机械构件，控制件的主要功能是控制机械运动。
2.机械零件的设计原理机械零件的设计需要考虑强度、刚度、耐磨性、密封性、装配性等因素。
强度是指零件在受力作用下不产生破坏的能力，刚度是指零件在受力作用下不产生过大变形的能力，耐磨性是指零件在摩擦作用下不产生过大磨损的能力，密封性是指零件在工作状态下不产生泄漏的能力，装配性是指零件在装配过程中能够正确配合和安装的能力。
3.机械零件的制造工艺机械零件的制造工艺包括锻造、铸造、焊接、切削、塑性加工、热处理等。
锻造是将金属加热至一定温度后进行锻打成型，铸造是将熔化的金属注入型腔后凝固成型，焊接是将金属通过熔化后进行连接，切削是通过刀具去除金属材料形成零件，塑性加工是通过压力使金属材料产生塑性变形，热处理是通过加热和冷却改变金属材料的组织和性能。
机械设计中的力学基础知识
机械设计中的力学基础知识在机械设计领域中，力学基础知识是非常重要的。
正确理解和应用力学原理，对于设计出安全可靠、高效的机械结构至关重要。
本文将介绍机械设计中的力学基础知识，包括静力学和动力学两个方面。
一、静力学基础知识静力学研究物体在静止状态下的平衡条件和力的作用关系。
以下是几个常见的静力学概念：1. 力的平衡条件：对于一个物体处于平衡状态，力的合力与力的合力矩均为零。
合力是各个力合成的结果，合力矩是各个力对某一点产生的力矩的矢量和。
2. 受力分析：通过受力分析可以确定物体所受的各个力的大小、方向和作用点。
常用的受力分析方法有自由体图法和切线力图法。
3. 支承条件：在机械设计中，合理的支承条件对于确保机械结构的稳定性和可靠性至关重要。
常见的支承形式包括固定支承、铰支承和滑动支承等。
二、动力学基础知识动力学研究物体在运动状态下的力学关系和运动规律。
以下是几个常见的动力学概念：1. 牛顿定律：牛顿第一定律又称为惯性定律，指出物体若无外力作用，将保持静止或匀速直线运动。
牛顿第二定律描述了物体在受力作用下的加速度与力的关系，公式为F=ma，其中F为物体所受合外力，m为物体质量，a为物体加速度。
牛顿第三定律指出，相互作用的两个物体对彼此施加的作用力大小相等、方向相反。
2. 动力学方程：动力学方程描述了物体在受力作用下的运动规律。
常见的动力学方程有直线运动的位移-时间关系方程、速度-时间关系方程和加速度-时间关系方程等。
3. 惯性力：惯性力是由于参考系选择不当而出现的形式力。
在非惯性系中，物体在运动过程中需要受到惯性力的补偿，以保持动力学方程的正确性。
综上所述，力学基础知识在机械设计中起着重要的作用。
准确理解和应用静力学和动力学的原理，能够帮助工程师设计出更加安全、可靠和高效的机械结构。
因此，熟练掌握力学基础知识是机械设计人员必备的能力之一。
通过不断学习和实践，我们可以不断提高自己的机械设计水平，为实现工程目标做出更大的贡献。
机械设计力学基础知识点
机械设计力学基础知识点机械设计力学是机械工程学科中的重要基础，是研究机械结构和机械零部件受力、变形和运动规律的学科。
本文将介绍一些机械设计力学的基础知识点，包括静力学、动力学以及运动学等内容。
1. 静力学基础知识点在机械设计中，静力学是研究物体在力的作用下的平衡条件和应力分布的学科。
以下是一些静力学的基础知识点：1.1. 力的合成与分解在机械设计中，常常需要对力进行合成与分解。
力的合成是指将多个力合成为一个力，力的分解是将一个力分解为多个力的合力。
通过力的合成与分解，可以简化力的分析和计算。
1.2. 平衡条件平衡条件是指物体处于平衡状态时所满足的条件。
在静力学中，有三个平衡条件：力的合力为零、力的合力矩为零、力的合力矩在任意点的方向同一直线。
1.3. 弹簧的静力学在机械设计中，弹簧是常用的零部件之一。
弹簧的静力学主要研究弹簧的变形与受力关系。
弹簧的受力与变形之间的关系可以由胡克定律描述，即弹簧受力与变形成正比。
2. 动力学基础知识点动力学是研究物体在力的作用下产生运动的学科。
以下是一些动力学的基础知识点：2.1. 牛顿第二定律牛顿第二定律是描述物体受力产生加速度的关系。
根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用力成正比，与物体质量成反比。
数学表达式为F = ma，其中F表示作用力，m表示物体质量，a表示加速度。
2.2. 动量与冲量动量是描述物体运动状态的物理量，动量等于物体质量乘以速度。
冲量是作用力对物体进行的瞬时插入，冲量等于作用力乘以作用时间。
根据冲量的定义，可以推导出动量定理，即作用力与物体的动量变化率成正比。
2.3. 万有引力万有引力是描绘物体之间引力作用的定律。
根据万有引力定律，物体之间的引力与物体质量之积成正比，与距离的平方成反比。
数学表达式为F = G * (m1 * m2) / r^2，其中F表示引力，m1和m2表示物体质量，r表示距离，G表示万有引力常数。
3. 运动学基础知识点运动学是研究物体运动规律的学科。
机械基础力学资料
《机械基础》内容提要一．力的概述（一）力的概念1.力的定义力是物体相互间的机械作用，其作用结果使物体的形状和运动状态发生改变。
2. 力的效应外效应—改变物体运动状态的效应。
内效应—引起物体变形的效应。
3. 力的三要素: 力的大小、方向、作用点。
4．力的表示法——力是一矢量，用数学上的矢量记号来表示，如图。
5．力的单位——在国际单位制中，力的单位是牛顿(N) 。
1Kg f=9.807N≈10N（二）力的合成与分解1．力的合成作用于一点的两个或两个以上的力，可以合成为作用于同一点的一个力，这个力就称为合力。
作用在物体上同一点的两个力，可以按平行四边形法则合成为一个合力。
此合力也作用在该点，其大小和方向由这两力为边构成的平行四边形的主对角线确定。
2．力的分解己知合力求分力的过程，称为力的分解。
工程上常遇到的是把一个力分解为方向己知的二分力，分解方法仍利用平行四边形法则。
（三）力在坐标轴上的投影力F在x、y轴上的投影：式中α是力F与X轴正向间的夹角。
力F在x、y轴分力大小：力在坐标轴上的投影，其大小就等于此力沿该轴方向分力的大小。
力的分力是矢量，而力在坐标轴上的投影是代数量，它的正负规定如下：若此力沿坐标轴的分力的指向与坐标F轴一致，则力在该坐标轴上的投影为正值；反之，则投影为负值．若已知力在坐标轴上的投影，则力F 的大小和方向可按下式求出：力F 的指向由F X 、F y 的正负号判定。
（四）静力学的基本公理 公理1(二力平衡公理)要使刚体在两个力作用下维持平衡状态，必须也只须这两个力大小相等、方向相反、沿同一直线作用。
二力构件—不计自重只在两点受力而处于平衡的构件。
与构件形状无关。
公理2(力平行四边形公理)作用于物体上任一点的两个力可合成为作用于同一点的一个力，即合力。
合力的矢由原两力的矢为邻边而作出的力平行四边形的对角矢来表示。
即，合力为原两力的矢量和。
矢量表达式：F R = F 1+F 2 推论（三力平衡汇交定理）：当刚体受三个力作用而处于平衡时，若其中两个力的作用线汇交于一点，则第三个力的作用线必交于同一点，且三个力的作用线在同一平面内。
机械基础必考知识点总结
机械基础必考知识点总结一、力学基础1. 机械基础的力学基础是牛顿力学，重点包括牛顿三定律、力的合成与分解、力矩等内容。
2. 牛顿三定律：包括第一定律（惯性定律），第二定律（运动定律）和第三定律（作用与反作用定律）。
3. 力的合成与分解：力的合成包括平行力的力合成和共点力的合成，力的分解可分为平行力的分解和共点力的分解两种情况。
4. 力矩：力矩的概念，力矩的计算公式，平衡条件下的力矩。
5. 运动学基础：直线运动、曲线运动、角速度、角加速度等。
二、材料力学1. 材料力学是研究材料在外力作用下的变形与破坏规律的学科。
2. 主要内容包括：拉伸、压缩、剪切、弯曲等。
3. 长度变化：拉力导致的长度变化计算，弹性模量，杨氏模量。
4. 压缩变形：材料压缩应力应变关系，体积应变。
5. 剪切变形：剪切应力应变关系，剪切模量。
6. 弯曲变形：弯矩与曲率之间关系，梁的挠度计算。
三、机械制图1. 机械制图是机械工程中的基础课程，它包括正投影与倾斜投影、平行投影与中心投影、尺度比例、视图的选择与构图等内容。
2. 阅读：机械制图的阅读，包括正投影图与倾斜投影图的阅读方法，平行投影图与中心投影图的阅读方法。
3. 绘图：机械零件的一二三视图绘制，轴测图的绘制。
4. 投影：机械制图的正投影与倾斜投影，平行投影与中心投影。
四、机械设计基础1. 机械设计基础是机械工程专业的核心课程，包括零件的设计、联接件的设计、轴的设计、机构的设计等内容。
2. 零件的设计：机械零件设计的基本要求，设计的步骤与方法，尺寸和公差。
3. 联接件设计：联接件的类型和分类，常用联接件的设计原则，键连接、销连接、螺纹连接的设计计算。
4. 轴的设计：轴的分类及选择原则，轴的强度计算，轴的刚度计算。
5. 机构的设计：机构的分类、机构的设计步骤，机构的运动分析。
五、机械传动1. 机械传动是研究机械零部件之间的动力传递关系的学科，包括平面机构、空间机构、齿轮传动、带传动、链传动等内容。