机械基础第一章ppt课件
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2、零件、构件
（1）、零件 零件，指机械中不可分拆的单个制件，是机器的基本组成
要素，也是机械制造过程中的基本单元。
如轴套、轴瓦、螺母、曲轴、 叶片、齿轮、凸轮、连杆体、 连杆头等。
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（2）、构件
机器中每一个独立的运动单元体称为一个构件。构件是机 械运动的基本单元。
零件
构件
.
3、机构 机构，指由两个或两个以上构件通过活动联接形成的构
.
2. 抗氧化性 （1）金属材料抵抗氧化作用的能力，称为抗氧化性。 （2）金属材料在加热时，氧化作用加速，如钢材在锻造、热处理、焊接等加热作业 时，会 发生氧化和脱碳，造成材料的损耗和各种缺陷。因此，在加热坯件或材料时， 常在其 周围形成一种还原气体或保护气体，以避免金属材料的氧化。 3. 化学稳定性 （1）化学稳定性是金属材料的耐腐蚀性和抗氧化性的总称。
（2）金属材料在高温下的化学稳定性叫做热稳定性。用于制造在高温下工作的零件 的金属材料，要有良好的热稳定性。
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三、 金属的力学性能
力学性能又称为机械性能，是指材料在力作用下所显示的性能，主要有强度、 塑性、硬度、韧性和疲劳强度等。
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1、强度 （1）强度是金属材料在静载荷作用下抵抗变形和破坏的能力。是指金属抵抗永 久变形（塑性变形）和断裂的能力。
工艺性能 •金属材料的性能 使用性能
物理性能 化学性能 力学性能
.
一、金属材料的物理性能
1. 密度 （1）定义： 金属的密度即是单位体积金属的质量。 （2）单位：ｋｇ／ｍ3。 （3）根据密度的大小，金属材料可分为轻金属和重金属。
密度小于4.5ｇ／ｃｍ3 的金属叫做轻. 金属， 如铝，钛等。
.
2. 熔点 （1）定义：金属从固体状态向液体状态转变时的温度称为熔点。 （2）熔点一般用摄氏温度（℃）表示。 （3）各种金属都有 其固定熔点。
分若基发干本挥传单材动元料机）本构组身组成的成的潜；。在从工性结程能构力提上学供看为了，分基机析础器构。由件若的干强零度件、组刚成度。与要选了择解合机理器的，结就构要提了供解了机基构本 的理工论作与原方理法、。特点及应用和通用零件的类型、结构、材料、标准及选择方法。
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第1
章
机械பைடு நூலகம்述
1-1机器的组成 1-2金属材料的性能 1-3机械零件的强度 1-4摩擦和磨损
.
5. 导电性 （1）定义：金属材料传导电流的性能称为导电性。 （2）各种金属材料的导电性各不相同，其中以银为最好，铜、铝次之，工业上用铜、 铝做导电的材料。
导电性差的高电阻金属材料，如铁铬合金、镍铬铝、康铜和锰铜等用于制造仪表 零件或电热元件，如电炉丝。
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6. 磁性 （1）金属导磁的性能称为磁性。 （2）具有导磁能力的金属材料都能被磁铁吸引。
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1-1 机器的组成
•本节任务： 1、什么是机器、机构、机械、零件和构件？ 2、机器的组成部分。
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1-1机器的组成
一、机器和机构
.
1、机器
机器的共同特性： （1）、机器是人为的实体组合； （2）、各部分之间具有确定的相 对运动。 （3）、能够转换或传递能量，代 替或减轻人类的劳动。
同时具有上述三个特征的实体 组合称为机器。
也称动力装置，其作用是把其他形 式的能量转变成机械能，以驱动机 器各部分运动。
.
二、机器的组成 2、执行部分
也称工作装置，它是机器直接完成 具体工作任务的部分。
.
二、机器的组成 3、传动部分
原动机到工作机构之间的传动机构，用以完成运动和 动力的传递和转换。
.
二、机器的组成 4、操纵或控制部分
显示和反映机器的运行位置和状态，控制机器正常运行 和工作。
机械基础
.
绪论
•机械基础是一门什么样的课？
机械基础是中等职业学校机械专业的一门综合性的基础课。 工程力学
机械基础
机械工程材料 机械零件与传动
机工械程工零力程件学材与：料传生：动产构：实件为践是了中材正常料确用制的成使机的用械。机设机器备械，和工必工程须程材了部料解件的机都基器是本的由知组许识成多为。构合从件理运（地动具选上有择看独材，立料机运，器动充由的
如铅的熔点为323℃，钢的熔点为1538℃。（F22叶片温度1700℃） （4）熔点对于冶炼、铸造、焊接和配制合 金等都很重要。
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3. 导热性 （1）金属材料传导热量的能力称为导热性。 （2）导热性的表示方法：
一般用热导率（导热系数）λ表示金属材料导热性能的优劣。 热导率大 的金属材料的导热性好。在一般情况下，金属材料的导热性比非金属材料好。 金属的导热性 以银为最好，铜、铝次之。 （3）导热性好的金属散热也好，可用来制造散热器零件，如冰箱、空调的散 热片。
铁、钴等为铁磁性材料，锰、铬、铜、锌为无磁性或顺磁性材料。 但对某些金属来说，磁性也不是固定不变的，如铁在768℃以上就表现为没有磁性或顺 磁性。
铁磁性材料可用于制作变压器、电机的铁心和测量仪表零件等；无（顺）磁性材料可 用做要求避免磁场干扰的零件。
.
二、金属材料的化学性能
金属材料的化学性能是指金属在化学作用下所表现的性能。 1. 耐腐蚀性 金属材料在常温下抵抗氧、水蒸气及其他化学介质腐蚀作用的能力，称为耐 腐蚀 性。常见的钢铁生锈，就是腐蚀现象。
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4. 热膨胀性 （1）定义： 金属材料在受热时体积会增大，冷却时则收缩，这种现象称为热膨胀性。
（2）各种金属的热膨胀性能不同。在实际工作中有时必须考虑热膨胀的影响。 例如，一些精密测量工具就要选用膨胀系数较小的金属材料来制造；铺设铁轨、架设桥 梁、金属工件加工过程中测量尺寸等都要考虑到热膨胀的因素。
件系统。
.
机器与机构的区别： 机器是由各种机构所组成，可以完成能量的转换，或做有用的功； 如，内燃机，刨床等。（有动力源）
而机构则仅仅是起着运动的传递和运动形成的转换的作用。如， 内燃机的凸轮机构，刨床中的齿.轮机构。（无动力源）
4、机械 机械是机器和机构的总称。
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二、机器的组成 1、原动机部分
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1-2 金属材料的性能
•本节任务：
1、理解金属材料的物理性能：密度、熔点、导热性、热膨胀性、导电性、 磁性。
2、理解金属材料的化学性能：耐腐蚀性、抗氧化性、化学稳定性。
3、理解金属材料的力学性能：强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度。
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1-2 金属材料的性能
•材料是机器的物质基础。金属材料的性能是选择材料的主要依据。
2、零件、构件
（1）、零件 零件，指机械中不可分拆的单个制件，是机器的基本组成
要素，也是机械制造过程中的基本单元。
如轴套、轴瓦、螺母、曲轴、 叶片、齿轮、凸轮、连杆体、 连杆头等。
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（2）、构件
机器中每一个独立的运动单元体称为一个构件。构件是机 械运动的基本单元。
零件
构件
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3、机构 机构，指由两个或两个以上构件通过活动联接形成的构
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2. 抗氧化性 （1）金属材料抵抗氧化作用的能力，称为抗氧化性。 （2）金属材料在加热时，氧化作用加速，如钢材在锻造、热处理、焊接等加热作业 时，会 发生氧化和脱碳，造成材料的损耗和各种缺陷。因此，在加热坯件或材料时， 常在其 周围形成一种还原气体或保护气体，以避免金属材料的氧化。 3. 化学稳定性 （1）化学稳定性是金属材料的耐腐蚀性和抗氧化性的总称。
（2）金属材料在高温下的化学稳定性叫做热稳定性。用于制造在高温下工作的零件 的金属材料，要有良好的热稳定性。
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三、 金属的力学性能
力学性能又称为机械性能，是指材料在力作用下所显示的性能，主要有强度、 塑性、硬度、韧性和疲劳强度等。
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1、强度 （1）强度是金属材料在静载荷作用下抵抗变形和破坏的能力。是指金属抵抗永 久变形（塑性变形）和断裂的能力。
工艺性能 •金属材料的性能 使用性能
物理性能 化学性能 力学性能
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一、金属材料的物理性能
1. 密度 （1）定义： 金属的密度即是单位体积金属的质量。 （2）单位：ｋｇ／ｍ3。 （3）根据密度的大小，金属材料可分为轻金属和重金属。
密度小于4.5ｇ／ｃｍ3 的金属叫做轻. 金属， 如铝，钛等。
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2. 熔点 （1）定义：金属从固体状态向液体状态转变时的温度称为熔点。 （2）熔点一般用摄氏温度（℃）表示。 （3）各种金属都有 其固定熔点。
分若基发干本挥传单材动元料机）本构组身组成的成的潜；。在从工性结程能构力提上学供看为了，分基机析础器构。由件若的干强零度件、组刚成度。与要选了择解合机理器的，结就构要提了供解了机基构本 的理工论作与原方理法、。特点及应用和通用零件的类型、结构、材料、标准及选择方法。
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第1
章
机械பைடு நூலகம்述
1-1机器的组成 1-2金属材料的性能 1-3机械零件的强度 1-4摩擦和磨损
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5. 导电性 （1）定义：金属材料传导电流的性能称为导电性。 （2）各种金属材料的导电性各不相同，其中以银为最好，铜、铝次之，工业上用铜、 铝做导电的材料。
导电性差的高电阻金属材料，如铁铬合金、镍铬铝、康铜和锰铜等用于制造仪表 零件或电热元件，如电炉丝。
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6. 磁性 （1）金属导磁的性能称为磁性。 （2）具有导磁能力的金属材料都能被磁铁吸引。
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1-1 机器的组成
•本节任务： 1、什么是机器、机构、机械、零件和构件？ 2、机器的组成部分。
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1-1机器的组成
一、机器和机构
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1、机器
机器的共同特性： （1）、机器是人为的实体组合； （2）、各部分之间具有确定的相 对运动。 （3）、能够转换或传递能量，代 替或减轻人类的劳动。
同时具有上述三个特征的实体 组合称为机器。
也称动力装置，其作用是把其他形 式的能量转变成机械能，以驱动机 器各部分运动。
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二、机器的组成 2、执行部分
也称工作装置，它是机器直接完成 具体工作任务的部分。
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二、机器的组成 3、传动部分
原动机到工作机构之间的传动机构，用以完成运动和 动力的传递和转换。
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二、机器的组成 4、操纵或控制部分
显示和反映机器的运行位置和状态，控制机器正常运行 和工作。
机械基础
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绪论
•机械基础是一门什么样的课？
机械基础是中等职业学校机械专业的一门综合性的基础课。 工程力学
机械基础
机械工程材料 机械零件与传动
机工械程工零力程件学材与：料传生：动产构：实件为践是了中材正常料确用制的成使机的用械。机设机器备械，和工必工程须程材了部料解件的机都基器是本的由知组许识成多为。构合从件理运（地动具选上有择看独材，立料机运，器动充由的
如铅的熔点为323℃，钢的熔点为1538℃。（F22叶片温度1700℃） （4）熔点对于冶炼、铸造、焊接和配制合 金等都很重要。
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3. 导热性 （1）金属材料传导热量的能力称为导热性。 （2）导热性的表示方法：
一般用热导率（导热系数）λ表示金属材料导热性能的优劣。 热导率大 的金属材料的导热性好。在一般情况下，金属材料的导热性比非金属材料好。 金属的导热性 以银为最好，铜、铝次之。 （3）导热性好的金属散热也好，可用来制造散热器零件，如冰箱、空调的散 热片。
铁、钴等为铁磁性材料，锰、铬、铜、锌为无磁性或顺磁性材料。 但对某些金属来说，磁性也不是固定不变的，如铁在768℃以上就表现为没有磁性或顺 磁性。
铁磁性材料可用于制作变压器、电机的铁心和测量仪表零件等；无（顺）磁性材料可 用做要求避免磁场干扰的零件。
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二、金属材料的化学性能
金属材料的化学性能是指金属在化学作用下所表现的性能。 1. 耐腐蚀性 金属材料在常温下抵抗氧、水蒸气及其他化学介质腐蚀作用的能力，称为耐 腐蚀 性。常见的钢铁生锈，就是腐蚀现象。
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4. 热膨胀性 （1）定义： 金属材料在受热时体积会增大，冷却时则收缩，这种现象称为热膨胀性。
（2）各种金属的热膨胀性能不同。在实际工作中有时必须考虑热膨胀的影响。 例如，一些精密测量工具就要选用膨胀系数较小的金属材料来制造；铺设铁轨、架设桥 梁、金属工件加工过程中测量尺寸等都要考虑到热膨胀的因素。
件系统。
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机器与机构的区别： 机器是由各种机构所组成，可以完成能量的转换，或做有用的功； 如，内燃机，刨床等。（有动力源）
而机构则仅仅是起着运动的传递和运动形成的转换的作用。如， 内燃机的凸轮机构，刨床中的齿.轮机构。（无动力源）
4、机械 机械是机器和机构的总称。
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二、机器的组成 1、原动机部分
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1-2 金属材料的性能
•本节任务：
1、理解金属材料的物理性能：密度、熔点、导热性、热膨胀性、导电性、 磁性。
2、理解金属材料的化学性能：耐腐蚀性、抗氧化性、化学稳定性。
3、理解金属材料的力学性能：强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度。
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1-2 金属材料的性能
•材料是机器的物质基础。金属材料的性能是选择材料的主要依据。
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机械设计基础第1章运动简图ppt课件
运动简图绘制原则
简化原则
在保证能够准确表达机构运动情况的前提下， 尽量简化图形，突出重点。
清晰原则
图形应清晰易懂，符号、线条和标注应符合规 范。
完整性原则
应完整地表达机构的组成、运动传递关系和运动特性，不遗漏任何重要信息。
运动简图在机械设计中的应用
机构运动分析
通过运动简图可以直观地了解机 构的运动情况，包括速度、加速 度、位移等运动参数的变化规律。
凸轮机构运动简图绘制方法
选择视图平面 一般选择垂直于凸轮回转轴线的平面 作为视图平面
绘制凸轮轮廓线
根据凸轮的实际尺寸和形状，用实线 绘制出凸轮的注出 从动件的长度和位置
标注尺寸和参数
标注出凸轮的回转半径、基圆半径、 偏距等关键尺寸，以及从动件的位移、 速度、加速度等运动参数
机构运动简图绘制方
02
法
机构组成及运动副类型
机构组成
机构是由刚性构件通过运动副连接而成的系统。构件是机构 中的运动单元，可以是单一的整体，也可以是几个零件组成 的刚体。
低副
两构件通过面接触而构成的运动副。根据两构件的相对运动 形式，低副可分为转动副和移动副两种。
运动副类型
运动副是两构件直接接触并能产生相对运动的活动联接。根 据接触形式的不同，运动副可分为低副和高副两大类。
高副的表示
高副用一条通过接触点的公法线来表示，并在公法线上标注出接触点 的位置。
机构运动简图绘制步骤与实例
绘制步骤
1. 分析机构的组成和运动情况，确定机构的类型 和运动副的性质。
2. 选择适当的比例尺，绘制机构示意图，表示出 各构件的相对位置和尺寸关系。
机构运动简图绘制步骤与实例
3. 根据机构示意图，用规定的符号绘制机构运动简图，表示出各构件间的连接关系和相对运动情况。
《机械设计基础》课件 第1章 平面机构的自由度和速度分析
机构运动简图和原机构具有相同的运动特性。
13
§1-2 平面机构运动简图
机构示意图 —— 不按比例绘制
三、机构运动简图的作用
是机构分析和设计的工具
四、机构中构件的分类
分为三类：
1）固定构件（机架）：用来支承活动构件的构件。在研究机构
中活动构件的运动时，常以固定构件作为参考坐标系；
2）原动件（主动件）：运动规律已知（外界输入）的构件；
61
3. 直动从动件凸轮机构
求构件2的速度？
62
课后作业：
5、7、9、11、13、15
63
1
1
1
2）移动副
17
§1-2 平面机构运动简图
3）高副：应画出接触处的曲线轮廓
18
§1-2 平面机构运动简图
六、机构运动简图中构件的表示方法
轴、杆
机架
永久连接
固定连接，如轴和齿轮
19
§1-2 平面机构运动简图
参与组成两转动副的构件
一个转动副+一个移动副的构件
参与组成三个转动副的构件
20
§1-2 平面机构运动简图
4
3
2
2
1
4
32
§1-3 平面机构的自由度★
平面机构自由度：
所有活动构件相对于机架所能具有的独立运动数目之和。
作用：
讨论机构具有确定运动的条件。
C
C
D
B
A
B
D
A
E
F
33
§1-3 平面机构的自由度★
一、平面机构自由度计算公式
1. 每个低副引入两个约束，使构件失去两个自由度
34
2. 每个高副引入一个约束，使构件失去一个自由度
13
§1-2 平面机构运动简图
机构示意图 —— 不按比例绘制
三、机构运动简图的作用
是机构分析和设计的工具
四、机构中构件的分类
分为三类：
1）固定构件（机架）：用来支承活动构件的构件。在研究机构
中活动构件的运动时，常以固定构件作为参考坐标系；
2）原动件（主动件）：运动规律已知（外界输入）的构件；
61
3. 直动从动件凸轮机构
求构件2的速度？
62
课后作业：
5、7、9、11、13、15
63
1
1
1
2）移动副
17
§1-2 平面机构运动简图
3）高副：应画出接触处的曲线轮廓
18
§1-2 平面机构运动简图
六、机构运动简图中构件的表示方法
轴、杆
机架
永久连接
固定连接，如轴和齿轮
19
§1-2 平面机构运动简图
参与组成两转动副的构件
一个转动副+一个移动副的构件
参与组成三个转动副的构件
20
§1-2 平面机构运动简图
4
3
2
2
1
4
32
§1-3 平面机构的自由度★
平面机构自由度：
所有活动构件相对于机架所能具有的独立运动数目之和。
作用：
讨论机构具有确定运动的条件。
C
C
D
B
A
B
D
A
E
F
33
§1-3 平面机构的自由度★
一、平面机构自由度计算公式
1. 每个低副引入两个约束，使构件失去两个自由度
34
2. 每个高副引入一个约束，使构件失去一个自由度
机械基础全套PPT课件
模块内容另见《机械基础实训指导》一书。
·5 ·
目录 上页 下页 返5 回
1.1 课程的内容、性质、任务和基本要求
• 1.1.2 课程的性质和任务
• 课程性质：是中等职业学校机械类及工程技术类相关 专业的一门基础课程。
• 课程任务：
• 1）掌握必备的机械基本知识和基本技能，懂得机械 工作原理，了解机械工程材料性能，准确表达机械技 术要求，正确操作和维护机械设备；
·12 ·
目录 上页 下页 1返2 回
1.2 一般机械的组成及基本要求
·13 ·
磨损曲线
目录 上页 下页 1返3 回
1.2 一般机械的组成及基本要求
• 3.润滑
• 润滑实际上就是为了减少机械的两个相对运动的接触 表面之间的摩擦及磨损而采取的措施。
• 根据摩擦零件的工作条件和润滑油在摩擦表面间所起 的作用，将机械零件的润滑分为两个类型：流体润滑 及边界润滑。
上页 下页 2返4 回
2.2 力矩、力偶、力的平移
• 2.2.3 力偶和力偶矩 • 1．力偶及其力偶矩 • 由两个大小相等方向相反且不共线的平行力所组成的
力系称为力偶。力偶对物体作用效果用力偶矩来度量， 力偶矩的大小等于力的大小与力偶臂的乘积，即
MO (F, F) MO (F ) MO (F) F d
·22 ·
目录 上页 下页 2返2 回
2.2 力矩、力偶、力的平移
• 2．力矩的性质
• 1）力矩不仅与力的大小有关，而且与矩心的位置有 关，同一个力，因矩心的位置不同，其力矩的大小 和正负都可能不同。
• 2）力矩不因力的作用点沿其作用线的移动而改变。
• 3）力等于零或者力臂等于零时力矩为零，即力的作 用线通过矩心。
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1.1 课程的内容、性质、任务和基本要求
• 1.1.2 课程的性质和任务
• 课程性质：是中等职业学校机械类及工程技术类相关 专业的一门基础课程。
• 课程任务：
• 1）掌握必备的机械基本知识和基本技能，懂得机械 工作原理，了解机械工程材料性能，准确表达机械技 术要求，正确操作和维护机械设备；
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1.2 一般机械的组成及基本要求
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磨损曲线
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1.2 一般机械的组成及基本要求
• 3.润滑
• 润滑实际上就是为了减少机械的两个相对运动的接触 表面之间的摩擦及磨损而采取的措施。
• 根据摩擦零件的工作条件和润滑油在摩擦表面间所起 的作用，将机械零件的润滑分为两个类型：流体润滑 及边界润滑。
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2.2 力矩、力偶、力的平移
• 2.2.3 力偶和力偶矩 • 1．力偶及其力偶矩 • 由两个大小相等方向相反且不共线的平行力所组成的
力系称为力偶。力偶对物体作用效果用力偶矩来度量， 力偶矩的大小等于力的大小与力偶臂的乘积，即
MO (F, F) MO (F ) MO (F) F d
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2.2 力矩、力偶、力的平移
• 2．力矩的性质
• 1）力矩不仅与力的大小有关，而且与矩心的位置有 关，同一个力，因矩心的位置不同，其力矩的大小 和正负都可能不同。
• 2）力矩不因力的作用点沿其作用线的移动而改变。
• 3）力等于零或者力臂等于零时力矩为零，即力的作 用线通过矩心。
机械基础(第四版)课件第一章 支承零部件
能同时承受径向载荷与轴向载 荷，公称接触角α 有15°、 25°、40°三种，接触角越 大，承受轴向载荷的能力越大。 适用于转速较高，同时承受径 向载荷和轴向载荷的场合 。
球
圆柱滚子
圆锥滚子
球面滚子
滚针
滚动体的形式
保持架的作用是分隔开两个相邻的滚动体，以减 少滚动体之间的碰撞和磨损。
保持架的结构形式
二、滚动轴承的主要类型及其特性
按滚动体承受载荷的方向分为向心轴承（主要承受径 向载荷）和推力轴承（主要承受轴向载荷）；按滚动体 形式分为球轴承（滚动体是球体）和滚子轴承（滚动体 是滚子）。
§1—1 轴 §1—2 滑动轴承 §1—3 滚动轴承 实操训练
§1—1 轴
轴是机器中的重要零件之一。
一、轴的功用和分类
轴的功用是支承轴上零件，传递运动和动力。 根据轴所起的作用以及承受载荷性质的不同，轴分为三类：心轴、 转轴、传动轴。 心轴：工作时仅支撑回转件，只承受弯曲作用而不传递动力。 转轴：即支撑回转零件又传递动力，同时承受弯曲和扭转作用。 传动轴:工作时仅传递动力，只承受扭转作用而不承受弯曲作用， 或弯曲作用很小。
轴瓦是滑动轴承中直接与轴颈接触的部分。轴瓦 有整体式轴瓦和剖分式轴瓦两种。
整体式轴瓦
剖分式轴瓦
轴瓦油槽的形式
２. 轴瓦的材料
常用的轴瓦和轴承衬材料有锡锑轴承合金、 铅锑 轴承合金、 锡青铜和铝青铜。在特殊情况下轴瓦也可 以用塑料、石墨、橡胶等非金属材料制成。
三、滑动轴承的润滑
1.润滑剂及其选择
常用滚动轴承的类型、主要特性及应用
类型 代号
类型 名称
结构图
简图及承载方向
调心球
1 轴承
调心滚
2 子轴承
球
圆柱滚子
圆锥滚子
球面滚子
滚针
滚动体的形式
保持架的作用是分隔开两个相邻的滚动体，以减 少滚动体之间的碰撞和磨损。
保持架的结构形式
二、滚动轴承的主要类型及其特性
按滚动体承受载荷的方向分为向心轴承（主要承受径 向载荷）和推力轴承（主要承受轴向载荷）；按滚动体 形式分为球轴承（滚动体是球体）和滚子轴承（滚动体 是滚子）。
§1—1 轴 §1—2 滑动轴承 §1—3 滚动轴承 实操训练
§1—1 轴
轴是机器中的重要零件之一。
一、轴的功用和分类
轴的功用是支承轴上零件，传递运动和动力。 根据轴所起的作用以及承受载荷性质的不同，轴分为三类：心轴、 转轴、传动轴。 心轴：工作时仅支撑回转件，只承受弯曲作用而不传递动力。 转轴：即支撑回转零件又传递动力，同时承受弯曲和扭转作用。 传动轴:工作时仅传递动力，只承受扭转作用而不承受弯曲作用， 或弯曲作用很小。
轴瓦是滑动轴承中直接与轴颈接触的部分。轴瓦 有整体式轴瓦和剖分式轴瓦两种。
整体式轴瓦
剖分式轴瓦
轴瓦油槽的形式
２. 轴瓦的材料
常用的轴瓦和轴承衬材料有锡锑轴承合金、 铅锑 轴承合金、 锡青铜和铝青铜。在特殊情况下轴瓦也可 以用塑料、石墨、橡胶等非金属材料制成。
三、滑动轴承的润滑
1.润滑剂及其选择
常用滚动轴承的类型、主要特性及应用
类型 代号
类型 名称
结构图
简图及承载方向
调心球
1 轴承
调心滚
2 子轴承
机械基础课件——机械概述
（1）原动机部分.原动机部分也称动力装置，其作用是把其它形式的 能量转换成机械能，以驱动机器各部分运动和工作。原动机部分是机器 完成预定功能的动力源，最常见的有内燃机和电动机等。
（2）执行部分.执行部分也称工作部分（装置）。它是机器中直接完 成具体工作任务的部分，位于传动路线的终点，如汽车的车轮、缝纫机 的机头等。
试，测得试样在冲断时断口单位面积所消耗的冲击吸收功，称
为冲击韧度或冲击值，常用ak表示，其单位为J/cm2。 ak值越 大，冲击韧度越高。
5.疲劳性能
金属材料在无限多次交变载荷作用下而不被破坏的最大应
力，称为疲劳强度或疲劳极限。实际上，金属材料并不可能进
行无限多次交变载荷试验，所以一般试验时规定，钢在经受107
（2）洛氏硬度（HR).用金刚石圆锥或淬火钢球，在试验压力的作用 下压入试样表面，经规定时间后卸除试验压力，用测量的残余压痕深度 增量来计算硬度的一种试验方法。也可以用洛氏硬度计测量洛氏硬度。 洛氏硬度值用测量的残余压痕深度表示，可从表盘上直接读出，如 50HRC，HR前面为硬度数值，HR后面为使用的标尺类型，最常用的是 HRA、HRB、HRC等3种。
§1-3 机械零件的强度
1-2 金属材料的性能
本节主要介绍金属材料的物理性能、化学性能、力学性能和工艺性能。
一、金属材料的物理性能
金属材料的物理性能是指金属材料所固有的属性，包括密度、比
重、熔点、导热性、导电性、热膨胀性和磁性等。
1.密度
密度是物体单位体积内所具有的质量。它的单位是kg/m3，常用
金属材料的密度大致如下：铸钢为7.8×103kg/m3，灰铸铁为
2.机构
具有机器前两个特征的多构件组合体，称为机构。机构能实现一
（2）执行部分.执行部分也称工作部分（装置）。它是机器中直接完 成具体工作任务的部分，位于传动路线的终点，如汽车的车轮、缝纫机 的机头等。
试，测得试样在冲断时断口单位面积所消耗的冲击吸收功，称
为冲击韧度或冲击值，常用ak表示，其单位为J/cm2。 ak值越 大，冲击韧度越高。
5.疲劳性能
金属材料在无限多次交变载荷作用下而不被破坏的最大应
力，称为疲劳强度或疲劳极限。实际上，金属材料并不可能进
行无限多次交变载荷试验，所以一般试验时规定，钢在经受107
（2）洛氏硬度（HR).用金刚石圆锥或淬火钢球，在试验压力的作用 下压入试样表面，经规定时间后卸除试验压力，用测量的残余压痕深度 增量来计算硬度的一种试验方法。也可以用洛氏硬度计测量洛氏硬度。 洛氏硬度值用测量的残余压痕深度表示，可从表盘上直接读出，如 50HRC，HR前面为硬度数值，HR后面为使用的标尺类型，最常用的是 HRA、HRB、HRC等3种。
§1-3 机械零件的强度
1-2 金属材料的性能
本节主要介绍金属材料的物理性能、化学性能、力学性能和工艺性能。
一、金属材料的物理性能
金属材料的物理性能是指金属材料所固有的属性，包括密度、比
重、熔点、导热性、导电性、热膨胀性和磁性等。
1.密度
密度是物体单位体积内所具有的质量。它的单位是kg/m3，常用
金属材料的密度大致如下：铸钢为7.8×103kg/m3，灰铸铁为
2.机构
具有机器前两个特征的多构件组合体，称为机构。机构能实现一
机械基础教材第一章力系与平衡知识ppt课件
5
§1.1 力的概念与基本性质
5.力矢量:力是具有大小和方向的量，所以力是矢量，且作用于物体上的 力是定位矢量。
6.力的图示: 力的三要素可以用有向线段表示。线 段的长度按一定比例表示力的大小，线段的方位和 箭头的指向表示力的方向，线段的起点或终点表示 力的作用点。过力的作用点，沿力矢量的方位画出 的直线，称为力的作用线。
受力分析的步骤： 确定研究对象：需要研究的物体(物体系统)。 取分离体：设想把研究对象从周围的约束中分离出来，单独画其简图，称为 取分离体。 受力分析：分析分离体受几个外力作用，每个力的作用位置和方向。 画受力图：在分离体上将物体所受的全部外力（包括主动力和约束力）画在 相应力的作用点上。
50
§1.3 约束、约束力、力系和受力图的应用 画受力图时必须清楚：
48
§1.3 约束、约束力、力系和受力图的应用 二、受力图 受力图：将研究对象从周围物体中分离出来，将周围物体对它的作用以相应
的主动力和约束力代替，这种表示物体受力情况的简明图形称 为受力图。
49
§1.3 约束、约束力、力系和受力图的应用 受力分析的方法: 解除约束定理：受约束的物体受到某些主动力的作用时，若将其全部 （或部分） 约束除去，代之以相应的约束力，则物体的运动状态不受影 响。 解除约束后的物体称为分离体或隔离体（自由体）。
“＋” —— 使物体逆时针旋转的力矩为正值； “－” —— 使物体顺时针旋转的力矩为负值。
【注意】由力矩的定义可知：
（1）当力的大小等于零或力的作用线通过矩心（力臂d=0）时，力对
点之矩等于零； （2）当力沿其作用线移动时，力对点之矩不变。
14
二、力偶 力偶实例
§1.2 力矩、力偶与力的平移
F1 F2
§1.1 力的概念与基本性质
5.力矢量:力是具有大小和方向的量，所以力是矢量，且作用于物体上的 力是定位矢量。
6.力的图示: 力的三要素可以用有向线段表示。线 段的长度按一定比例表示力的大小，线段的方位和 箭头的指向表示力的方向，线段的起点或终点表示 力的作用点。过力的作用点，沿力矢量的方位画出 的直线，称为力的作用线。
受力分析的步骤： 确定研究对象：需要研究的物体(物体系统)。 取分离体：设想把研究对象从周围的约束中分离出来，单独画其简图，称为 取分离体。 受力分析：分析分离体受几个外力作用，每个力的作用位置和方向。 画受力图：在分离体上将物体所受的全部外力（包括主动力和约束力）画在 相应力的作用点上。
50
§1.3 约束、约束力、力系和受力图的应用 画受力图时必须清楚：
48
§1.3 约束、约束力、力系和受力图的应用 二、受力图 受力图：将研究对象从周围物体中分离出来，将周围物体对它的作用以相应
的主动力和约束力代替，这种表示物体受力情况的简明图形称 为受力图。
49
§1.3 约束、约束力、力系和受力图的应用 受力分析的方法: 解除约束定理：受约束的物体受到某些主动力的作用时，若将其全部 （或部分） 约束除去，代之以相应的约束力，则物体的运动状态不受影 响。 解除约束后的物体称为分离体或隔离体（自由体）。
“＋” —— 使物体逆时针旋转的力矩为正值； “－” —— 使物体顺时针旋转的力矩为负值。
【注意】由力矩的定义可知：
（1）当力的大小等于零或力的作用线通过矩心（力臂d=0）时，力对
点之矩等于零； （2）当力沿其作用线移动时，力对点之矩不变。
14
二、力偶 力偶实例
§1.2 力矩、力偶与力的平移
F1 F2
工业设计机械基础第一章-工程力学的基本概念课件
货架搁板的截面也是根部较厚,向外沿逐渐减薄,在力学上合理，视 觉上也使人顺眼、舒服。
二、工程力学与产品的形态美 2.形态的视觉心理感受，与它强度、刚度上的合理性有深刻的潜在联系
图1-13 合理的力学结构与造型美
洗衣机等一些机壳的正面、侧面均采用压肋加固结构。 既加强了强度刚度,也增加了美观。 造型美与合理的力学构形有深刻内在联系。
线载荷集度的单位是:牛/米(N/m),或千牛/米(kN/m); 面载荷集度也称为压强,其单位是帕[斯卡](Pa),即牛/平方米(N/m2),或兆帕 (MPa),即牛/平方毫米(106Pa=106N/m2=1N/mm2)。 一段长度上或一块面积上载荷集度为等值的分布载荷称为均布载荷。
二、力与力系
3.力系
力学系统性强，较抽象，很严谨。
二、工程力学与产品的形态美 1.均衡与稳定是造型美的形式法则之一，他们来源于力学中的概念
图1-9 飞马踏燕
图1-10 夏普BH-351型半导体收音机
均衡与稳定的造型法则来源于人们对事物安稳、可靠的心理要求,它
是由实际物体在重力作用下的平衡状态所直接引申而来。
“飞马踏燕”造型令人惊叹，飞奔着的马一蹄着地,动态中还维持着瞬
图中有四种产品或设施，试初步分析它们的设计中分别存在哪些 工程力学方面的问题。
书架
肢力训练器
缆车客罐
楼梯和防护栏杆
图1-14 这些产品或设施的设计中存在哪些工程力学问题？
第三节 刚体与变形固体 力与力系
一、刚体与变形固体
静力学中，把构件理想化为不会变形的 “刚体” 。
任何材料制作的构件及产品,在外力作用下都会产生一定量的变形。 材料力学中,把构件视为“变形固体”。 静力学研究的是构件受力的“外效应”; 材料力学研究的是构件受力的 “内效应”。
二、工程力学与产品的形态美 2.形态的视觉心理感受，与它强度、刚度上的合理性有深刻的潜在联系
图1-13 合理的力学结构与造型美
洗衣机等一些机壳的正面、侧面均采用压肋加固结构。 既加强了强度刚度,也增加了美观。 造型美与合理的力学构形有深刻内在联系。
线载荷集度的单位是:牛/米(N/m),或千牛/米(kN/m); 面载荷集度也称为压强,其单位是帕[斯卡](Pa),即牛/平方米(N/m2),或兆帕 (MPa),即牛/平方毫米(106Pa=106N/m2=1N/mm2)。 一段长度上或一块面积上载荷集度为等值的分布载荷称为均布载荷。
二、力与力系
3.力系
力学系统性强，较抽象，很严谨。
二、工程力学与产品的形态美 1.均衡与稳定是造型美的形式法则之一，他们来源于力学中的概念
图1-9 飞马踏燕
图1-10 夏普BH-351型半导体收音机
均衡与稳定的造型法则来源于人们对事物安稳、可靠的心理要求,它
是由实际物体在重力作用下的平衡状态所直接引申而来。
“飞马踏燕”造型令人惊叹，飞奔着的马一蹄着地,动态中还维持着瞬
图中有四种产品或设施，试初步分析它们的设计中分别存在哪些 工程力学方面的问题。
书架
肢力训练器
缆车客罐
楼梯和防护栏杆
图1-14 这些产品或设施的设计中存在哪些工程力学问题？
第三节 刚体与变形固体 力与力系
一、刚体与变形固体
静力学中，把构件理想化为不会变形的 “刚体” 。
任何材料制作的构件及产品,在外力作用下都会产生一定量的变形。 材料力学中,把构件视为“变形固体”。 静力学研究的是构件受力的“外效应”; 材料力学研究的是构件受力的 “内效应”。
机械设计基础课件01平面机构及自由度
约 束：是对独立运动所加的限制。每加上一个约束，构 件便失去一个自由度。
一个作平面运动的自由构件具有三个独立运动数。如图 所示，在Oxy坐标系中，构件S可随其上任一点A沿x轴、y轴 方向移动和绕A点转动。即一个作平面运动的自由构件具有 三：在机构中由两构件直接接触形成的一种可动联接。 运动副对构件产生约束，约束的多少和特点取决于运动副 型式。 运动副分类： • 按照接触的特性，分为低副和高副。面接触的运动副称
（4）对称结构：在输入件与输出件之间用多组完全相同的运动链 来传递运动时，只有一组起独立传递运动的作用，则其余各组引 入的约束为虚约束。如图1-16所示轮系中有2个行星轮，计算自由 度时只需考虑一个。
虚约束虽不影响机构的运动，但却可以增加构件的刚性，改善 其受力状况，因而在结构设计中被广泛使用。必须指出，只有在 特定的几何条件下才能构成虚约束，如果加工误差太大，满足不 了这些特定的几何条件，虚约束就会成为实际约束，从而使机构 失去运动的可能性。
1.3.1 平面机构的自由度
机构的自由度: 机构中各构件相对于机架所能有的独立运动的数目 称为机构的自由度。
一个作平面运动的自由构件具有三个自由度。因此，平面机构 中的每个活动构件，在未用运动副联结之前，都有三个自由度。 • 每个低副引入两个约束，使构件失去两个自由度； • 每个高副引入一个约束，使构件失去一个自由度。
移动副：是使构件的一个相对移动和相对转动受到约束， 而只有一个方向独立相对移动自由度的运动副。也称为棱 柱副。如汽缸与活塞、滑块与导轨等，如右图所示。
2 高副（平面高副）
平面高副：构件间沿公法线方向的移动受到约束，但可以 沿接触点切线的方向独立移动，还可以同时绕点独立转动， 是具有一个约束而相对自由度等于２的平面运动副。如齿 轮副、凸轮副等，如图所示。
一个作平面运动的自由构件具有三个独立运动数。如图 所示，在Oxy坐标系中，构件S可随其上任一点A沿x轴、y轴 方向移动和绕A点转动。即一个作平面运动的自由构件具有 三：在机构中由两构件直接接触形成的一种可动联接。 运动副对构件产生约束，约束的多少和特点取决于运动副 型式。 运动副分类： • 按照接触的特性，分为低副和高副。面接触的运动副称
（4）对称结构：在输入件与输出件之间用多组完全相同的运动链 来传递运动时，只有一组起独立传递运动的作用，则其余各组引 入的约束为虚约束。如图1-16所示轮系中有2个行星轮，计算自由 度时只需考虑一个。
虚约束虽不影响机构的运动，但却可以增加构件的刚性，改善 其受力状况，因而在结构设计中被广泛使用。必须指出，只有在 特定的几何条件下才能构成虚约束，如果加工误差太大，满足不 了这些特定的几何条件，虚约束就会成为实际约束，从而使机构 失去运动的可能性。
1.3.1 平面机构的自由度
机构的自由度: 机构中各构件相对于机架所能有的独立运动的数目 称为机构的自由度。
一个作平面运动的自由构件具有三个自由度。因此，平面机构 中的每个活动构件，在未用运动副联结之前，都有三个自由度。 • 每个低副引入两个约束，使构件失去两个自由度； • 每个高副引入一个约束，使构件失去一个自由度。
移动副：是使构件的一个相对移动和相对转动受到约束， 而只有一个方向独立相对移动自由度的运动副。也称为棱 柱副。如汽缸与活塞、滑块与导轨等，如右图所示。
2 高副（平面高副）
平面高副：构件间沿公法线方向的移动受到约束，但可以 沿接触点切线的方向独立移动，还可以同时绕点独立转动， 是具有一个约束而相对自由度等于２的平面运动副。如齿 轮副、凸轮副等，如图所示。
机械设计基础课件 第1章 物体的受力分析与平衡
21
1.1.3 物体的受力分析与受力图
（3）取整体为研究对象 由于铰链C处所受的力FC、 FC 为作用与反作用关系，这些力成对地出 现在整个系统内，称为系统内力。内力 对系统的作用相互抵消，因此可以除去 ，并不影响整个系统平衡，故内力在整 个系统的受力图上不必画出，也不能画 出。在受力图上只需画出系统以外的物 体对系统的作用力，这种力称为外力。
作用于圆柱销上有重力G，杆AB和AC的反力FAB和FAB; 因杆AB和AC均为二力杆，指向 暂假设如图示。圆柱销受力如图所示，显然这是一个平面汇交的平衡力系。
（2）列平衡方程
Fx 0 : FAB FAC cos60 0 F 0 : F sin 60 G 0 y AC
y
G E
FRx Fx1 Fx 2 Fx 3 Fx
FRy Fy1 Fy 2 Fy 3 Fy
Fry
Fy2 D Fy3 Fy1 F3 A F2
C
FR
α FR1
F1 B
合力投影定理:
合力在某轴上的投影，等于各 分力在同一轴上投影的代数和。
FR = F + F = tan Fy Fx
1.力在坐标轴上的投影 2.力的合成、合力投影定理
FR1 F1 F2 FR FR1 F3 F1 F2 F3 FRx ab gb ab ( ge be )
ab be ge
ab ac ad
o x
d Fx3 a c Fx2 Fx1 g b e
2.力系 是指作用在物体上的一组力的集合
5
1.1 基本概念和物体的受力分析
3.静力学公理
公理1：力的平行四边形法则 作用在物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力，合力的 大小和方向由这两力为边构成的平行四边形的对角线来表示。
1.1.3 物体的受力分析与受力图
（3）取整体为研究对象 由于铰链C处所受的力FC、 FC 为作用与反作用关系，这些力成对地出 现在整个系统内，称为系统内力。内力 对系统的作用相互抵消，因此可以除去 ，并不影响整个系统平衡，故内力在整 个系统的受力图上不必画出，也不能画 出。在受力图上只需画出系统以外的物 体对系统的作用力，这种力称为外力。
作用于圆柱销上有重力G，杆AB和AC的反力FAB和FAB; 因杆AB和AC均为二力杆，指向 暂假设如图示。圆柱销受力如图所示，显然这是一个平面汇交的平衡力系。
（2）列平衡方程
Fx 0 : FAB FAC cos60 0 F 0 : F sin 60 G 0 y AC
y
G E
FRx Fx1 Fx 2 Fx 3 Fx
FRy Fy1 Fy 2 Fy 3 Fy
Fry
Fy2 D Fy3 Fy1 F3 A F2
C
FR
α FR1
F1 B
合力投影定理:
合力在某轴上的投影，等于各 分力在同一轴上投影的代数和。
FR = F + F = tan Fy Fx
1.力在坐标轴上的投影 2.力的合成、合力投影定理
FR1 F1 F2 FR FR1 F3 F1 F2 F3 FRx ab gb ab ( ge be )
ab be ge
ab ac ad
o x
d Fx3 a c Fx2 Fx1 g b e
2.力系 是指作用在物体上的一组力的集合
5
1.1 基本概念和物体的受力分析
3.静力学公理
公理1：力的平行四边形法则 作用在物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力，合力的 大小和方向由这两力为边构成的平行四边形的对角线来表示。
机械基础第一二章优秀课件
机器特征：1、是人为的实物组合。 2、各部分之间有确定的相对运动。 3、代替人的劳动完成有用的机械功或 转换机械能。
机器分类：1、产生机械能的机器（内燃机、电机 ）
2、转换机械能的机器（空压机发电机
机构定义：是人为的实物的组合，其各件之间有确 定的相对运动。
与机器区别：只产生运动的变化，变换或转换运动。 如：钟表、仪表、绘图装置等。 构件定义：组成机构的各个相对运动部分。 注意：构件可以是单一的整体，也可以是几个零件
六、教学方法与手段建议
授课、实验为主，手段用多媒体动态课件，以增加学生的 视觉效果，加深学生的感性印象，提高学生的学习兴趣。 在实验课中用大量实物介绍与演示、机器装拆、实体机械 加工等方法建立工程概念，熟悉机构和机器的构成；掌握 必备的机械基础知识。 多媒体教学
七、课程考核方式与成绩评定办法 闭卷，百分制。
第一章：总 论（3学时） 教学内容：§1-1 机械的组成
§1-2 运动副及平面机构 §1-3 机械设计的基本准则 §1-4 机械制造的基本知识 §1-5 本课程的性质、任务和学习内容 本章是总体介绍课程的性质、任务和学习内容 ，本章主要是要 让同学建立机械系统的一般概念，引起兴趣，通过生活中、专业 中的示例，让同学知道本课程在专业中的地位和作用。 重要概念：本课程的性质、任务、学习内容 机械、机器、机构、运动副、自由度、平面机构 基本理论：机械设计的基本准则、基本知识 思考与习题 ：1—1 解释名词；零件、构件、机器、机械。
五、教材与参考书
1．《机械基础》主编 魏兵 王为 高等教育出版社2008.5ISBN 9787-04-023112-0
2. 《机械基础》 主编 范思冲 机械工业出版社 2004.5 ISBN 9787-11-107046-7
机器分类：1、产生机械能的机器（内燃机、电机 ）
2、转换机械能的机器（空压机发电机
机构定义：是人为的实物的组合，其各件之间有确 定的相对运动。
与机器区别：只产生运动的变化，变换或转换运动。 如：钟表、仪表、绘图装置等。 构件定义：组成机构的各个相对运动部分。 注意：构件可以是单一的整体，也可以是几个零件
六、教学方法与手段建议
授课、实验为主，手段用多媒体动态课件，以增加学生的 视觉效果，加深学生的感性印象，提高学生的学习兴趣。 在实验课中用大量实物介绍与演示、机器装拆、实体机械 加工等方法建立工程概念，熟悉机构和机器的构成；掌握 必备的机械基础知识。 多媒体教学
七、课程考核方式与成绩评定办法 闭卷，百分制。
第一章：总 论（3学时） 教学内容：§1-1 机械的组成
§1-2 运动副及平面机构 §1-3 机械设计的基本准则 §1-4 机械制造的基本知识 §1-5 本课程的性质、任务和学习内容 本章是总体介绍课程的性质、任务和学习内容 ，本章主要是要 让同学建立机械系统的一般概念，引起兴趣，通过生活中、专业 中的示例，让同学知道本课程在专业中的地位和作用。 重要概念：本课程的性质、任务、学习内容 机械、机器、机构、运动副、自由度、平面机构 基本理论：机械设计的基本准则、基本知识 思考与习题 ：1—1 解释名词；零件、构件、机器、机械。
五、教材与参考书
1．《机械基础》主编 魏兵 王为 高等教育出版社2008.5ISBN 9787-04-023112-0
2. 《机械基础》 主编 范思冲 机械工业出版社 2004.5 ISBN 9787-11-107046-7