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机械 (machinery)

主要学习： 常用机构和通用零件. ◆ 研究对象. . 机器 . 机械 (machinery). 机构 . ◆ 课程内容. 1 、工程力学 2 、机械及机械零件 3 、液压传动. 开发设计. 市场销售. 制造. 经济竞争归根结底是 设计和制造能力竞争. 1 、机械制造行业是国民经济的支柱产业. 2 、凡是生产、制造企业都要涉及到机械. 　◆　 学习本课程的目的 1. 为学习机械类有关专业课打好理论基础。 2. 为机械产品的创新设计打下良好的基础 3. 为现有机械的合理使用和革新改造打基础。. ◆ 本课程的基本学习方法.

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Presentation Transcript

  1. 主要学习：常用机构和通用零件 ◆研究对象  机器 机械(machinery) 机构 ◆课程内容 1、工程力学 2、机械及机械零件 3、液压传动

  2. 开发设计 市场销售 制造 经济竞争归根结底是 设计和制造能力竞争 1、机械制造行业是国民经济的支柱产业 2、凡是生产、制造企业都要涉及到机械

  3. 　◆　学习本课程的目的 1.为学习机械类有关专业课打好理论基础。 2. 为机械产品的创新设计打下良好的基础 3. 为现有机械的合理使用和革新改造打基础。

  4. ◆本课程的基本学习方法 1、着重基本概念的理解和基本计算方法 　 的掌握，不强调系统的理论分析； 2、着重理解公式建立的前提、意义和应 用,不强调对理论公式的具体推导； 3、注意密切联系生产实际，努力培养解 　决工程实际问题的能力。 4、深刻理解基本理论、概念。 5、认真做一定数量的习题。 6、有良好的数学和物理基础。

  5. 计算机辅助教学课件 机械基础 西昌学院食品科学系

  6. 内容提要 • 绪论 • 静力学基本知识 1、力及其性质 2、约束和约束力 3、受力分析与受力图

  7. 绪 论 要学习什？ ◆ 本课程研究的对象及内容 为什么要学机械基础？ ◆学习本课程的目的 学习方法？ ◆ 如何进行本课程的学习

  8. 静力学基本知识

  9. 1、名词介绍： (1)力系： F1 同时作用在物体上的一群力。 F2 Fn F1 若平衡，则称为平衡力系。 (2)平衡力系： 若两个力系对同一物体的作用效果相同，则互称为等效力系。 F2 Fn (3)等效力系： F1 P1 F2 = P2 Fn Pn F1 (4)合力、分力： 若一个力和一个力系等效，则该力称为合力，力系中各力称为此力的分力 = F2 FR Fn

  10. 2、力学模型： 刚 体：受力时不变形体的物体 刚体系：（物系） 3、内容： （1）力系的简化： 用简单力系代替复杂力系，作 用效应不变。 （2）力系的平衡条件: 物体处于平衡状态时，力系应 满足的条件。 平衡：指物体相对于地面保持静止或作均速直线运动

  11. 第一章 静力学基本概念及受力分析 一、力的概念： 定 义：物体间的相互作用 外效应：运动状态改变。(理力） 内效应：变形。（材力） 三要素：大小、方向、作用点。 力的图示： 力的作用线 线段的起点或终点为力的作用点 箭头，代表力的指向 F 线段长度代表力的大小 文字符号： P

  12. 印刷体：黑体字母——力矢。 普通字母——力的大小。 手写体：F——力矢。 F——力的大小。 力单位：N KN 牛 千牛 二、约束的概念： 自由体：能在空中自由运动（飞机、卫星） 非自由体：某些方面的运动受到周围物体的 　　　　　限制

  13. 例如 （灯绳、合页轴、铁轨） （1）约束：阻碍物体运动的限制物 （2）约束反力：约束作用于被约束物体上力 作用点：接触处 方 向：永远与所限制的运动方向相反 大 小：未知待求 （被动力） （3）主动力：约束反力以外的其它力 　 能主动引起物体运动的力。

  14. 主动力大小一般已知（重力、风力、牵引力） 如： 三、静力学公理(公理与定律；定理、推理与推论） 1、公理一（二力平衡公理）： T1 T2 G 若刚体受二力作用而平衡，则必、充条件为：此二力等值、反向、共线。 （1）适于刚体。 F1 F2

  15. （2）二力构件（二力杆）： 只受二力作用而平衡的构件或杆件。 F1 F1 F1 受力特点：所受两力必沿两力作用点连线 F2 F2 F2 （拉杆）（压杆） 2、公理二（加、减平衡力系公理）： 在作用于刚体上的任一力系中，加上或 减去任一个平衡力系，并不改变原力系对刚 体的作用

  16. F1 F1 P1 = F2 F2 P2 （适于刚体） F3 F3 3、推论一（力的可传性原理） 作用在刚体上的力可沿其作用线移动，而不改变该力对刚体的作用效应。 F1 F2 F1 = （适于同一个刚体） F （令F1=F2=F）

  17. 4、公理三（力的平行四边形法则）： 作用于物体上同一点的两个力可以合成为 作用于该点的一个合力，它的大小和方向由这 两个力的矢量为邻边所构成的平行四边形的对 角线来表示。 矢式：R=F1+F2 F1 R F2 F2 F1 力三角形法则: R R F1 F2 （适合于任何物体） F F1 （逆过程也成立，一般正交分解） F2

  18. 5、推论二（三力平衡汇交定理） 刚体受不平行的三力作用而平衡时，此 三力作用线必共面，且汇交于一点。 证： R F2 F1 o A B F1 F2 o = C C F3 F3 1、只适于刚体 2、三力汇交一点，只是平衡的必要条件 3、三力构件，若已知三力作用点和任两力作 　 用线则可定出第三力作用线。

  19. F3 N 如： . . F1 （并不平衡） F2 6、公理四（作用、反作用定律） 　两物体间相互作用的一对力，总是等值、 反向、共线，并分别作用在这两个物体上。 G G N （1）适于任何物体。 （2）（G、N）是平衡力； N 是作用力，N‘是反作用力

  20. 四、几种常见的约束及反力： （一）柔索约束：柔绳、皮带、链条等。 特征：只限制沿柔索中心线伸长方向 的运动。 反力： 作用点：联结点。 作用线：沿柔索。 指向：背离被约束体。 （拉力） 例如

  21. F1 F2 G G F1 F1 F2 F2 FE FC E FD FC FD C D FA FB A B FA G FB G

  22. A C B 公法线 （二）光滑接触面约束: (不计摩擦) 特征:只限制沿接触处 公法线做压入光滑面的运动. FN 反力:作用点:接触处 作用线:沿接触处的公法线 指　向:指向被约束体 G （压力） FA FC FB

  23. （三）光滑铰链约束 　带孔的构件套在圆轴（销钉）上。 特征：只限制构件间的相对移动。 不限制构件间的相对转动。 （在垂直于轴线的平面内） 　　传力特点：带孔构件与销钉直接作用。 （A）固定铰支座：底座固定。 例如

  24. F Fy Fx F 反力F：作用点、作用线、及指向，均随主动力而变。 通常用互相垂直的Fx 与 Fy 表示. （二力构件除外） F F 简图:

  25. (1) (1) (2) (2) (2) （B）中间铰链： 仅有两个带孔的构件，套在销钉上，且节 点处不受外力。 Fy (1) F Fx F Fy F Fx 满足作用力与反作用力的关系 构件(1)与构件(2)互为约束 F

  26. C C C B A B A 通常用(Fx、Fy)，（Fx '、Fy')表示（二力构件除外） 简图： FC 例： F F FC FAy FB FAx 先识别二力构件；中间铰链处：作用力与反作用力关系。

  27. （C）可动铰支座：底座与支撑面间有辊轴。 （轴支座） 简图： F 公法线 只限制沿垂直支撑面方向的运动。 反力F：沿支撑面法线，通过销钉中 心，指向可假设。

  28. FA A A A B B FB （四）链杆约束： 两端铰接，中间不受力的直杆（二力杆） FA （A处为中间铰链） 反力：沿链杆中心线，指向可假设。（只限制沿链杆中心线的运动。） = = =

  29. 轴线 （五）轴承约束 （A）径向轴承（向心轴承）： 只限制沿半径方向的运动。 FAy FAx (B)止推轴承： 既限制沿半径方向的运动， 又限制沿轴线方向的运动。

  30. Fz Fx Fy （六）球形铰链支座: 球状物体置于球窝形支座内，只限制任何 方向的移动。 Fz Fy (七)固定端 Fx

  31. 五、物体的受力分析与受力图 受力分析： 所研究物体共受几个力的作用，每个力的 作用点、作用线、指向是怎样的？ 受力图： 所研究物体的简图单独画出，在上面画上 其所受全部主动力和全部约束反力的图形。 步骤： （1）确定研究对象（取分离体），并 把其简图单独画出。 （2）画上其所受主动力。 （3）画上其所受约束反力。

  32. F B A B A FA F A 例：已知F，试画出AB 梁的受力图。 解： （1）取AB梁为研究对象。 （2）画主动力F。 （3）画反力FB,FAx,FAy。 FAy F FB 或：按三力平衡汇 交定理 FAx O FB B

  33. P A B D C 例:已知P。试画出AD杆、BC杆及构架整体受力图 FAy P B A D FAx O P FA FB B A FB D B P FAy FB A B FAx D （系统内力） （系统外力） C C FC FC

  34. F C A B 例：三铰刚架，已知F。试分别画出AC、BC构架 及刚 架整体受力图 解： F C FAy FB F C C B A FAx FC FAy FC B A FB FAx

  35. C F B A 例：已知P。试分别画出AB、BC杆、销钉C及构架 整体的受力图。 解： FA FB FCB C C FCA C FCB F C F A B A FB FA FCB FA FCA （AC杆含销C）

  36. F D E A G O 例： C C F FCO G FAy C FAx B FCB FB H C FE FCB B D FB FCO FAy FD E A FD D FE FAx

  37. F1 C F2 F2 F1 C FBy FAy B A FAx FBx A B F2 Fcx FCy C F1 FBy C FCx FAy Fcy FBx FAx B A 例：

  38. FCAy C C P P G FCAx FAy B A FAx A FCB 例: C FB FAy FB FAx B FCAy C C P FCAx FCB FAy G FCB G A FAx

  39. P D B B A A . C O O P 例： 例： P P FB B FD D B FBA FB FA A

  40. 例题.由水平杆AB和斜杆BC构成的管道支架如图所示.在AB杆上放一重为P的管道. A ,B,C处都是铰链连接 .不计各杆的自重 ,各接触面都是光滑的.试分别画出管道O,水平杆AB,斜杆BC及整体的受力图. P O A B D C

  41. 解:(1)取管道O为研究对象. P O A B D C ND´ A P B XA D YA RB´ O (4)取整体为研究对象. ND (2)取斜杆BC为研究对象. RB B XA YA RC C (3)取水平杆AB为研究对象. RC

  42. 作业： 教材P12页 思考题全看一遍 　　　　　 习题：1-3; 1-4; 1-5

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