机械基础-机械零件的材料、结构和承载能力

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汽车机械基础课件2.材料力学

塑性材料的许用应力脆性材料的许用应力
s
n
b
n
式中，σs —塑性材料的屈服点应力； σb —脆性材料的强度极限应力； n —安全系数，它反映了构件必要的强度储备。
2.2 轴向拉伸与压缩
六、拉伸、压缩时的强度条件
为保证构件安全可靠的正常工作，必须使构件最大工作应力不超过材料的许用应力[ ]，即
2.3 剪切与挤压
一、剪切 2．剪切变形的内力与应力
单剪切
双剪切
2.3 剪切与挤压
一、剪切
2．剪切变形的内力与应力剪切时单位面积上的内力，称为剪应力，或称切应力。
= FQ /A —切应力，Pa或MPa； FQ —剪切时的内力，N； A —剪切面积，m2或mm2。
2.3 剪切与挤压
一、剪切 3．剪切时的强度条件 = FQ /A≤[]
一、构件的承载能力承载能力：为了保证机器安全可靠地工作，要求每个构件在外力作用下均具有足够的承受载荷的能力。
承载能力的大小主要由三方面来衡量：即强度、刚度和稳定性。
2.1 材料力学基础
一、构件的承载能力 1、强度构件在外力作用下抵抗破坏的能力称为强度。
AB和BC两杆在起吊重物的过程中不允许折断
2.2 轴向拉伸与压缩
一、拉伸与压缩的概念作用于杆件上的外力的合力作用线与杆件的轴线重合，杆件的变形是沿轴线方向的伸长和缩短。这类变形称为轴向拉伸或轴向压缩，这类杆件称为拉压杆。
轴向拉伸或压缩的杆件的受力特点是：作用在直杆两端的合外力，大小相等，方向相反，力的作用线与杆件的轴线重合。其变形特点是：杆件沿轴线方向伸长（或缩短）。
二、杆件变形的四种基本形式
3、扭转
当作用面互相平行的两个力偶作用在杆件的两个横截面内时，杆件的横截面将产生绕杆件轴线的相互转动，这种变形称为扭转变形。

中职机械基础第一、二章

1.载荷
➢机械工作时，机械零件所受的载荷是力（拉力、压力、切向力）或力矩（弯矩、转矩），或者是由力和力矩组成的联合载荷。 ➢静载荷：大小或方向不随时间变化或变化缓慢的载荷。 ➢动载荷：大小和方向随时间变化的载荷。 ➢根据动力机的额定功率P（kW）和额定转速n（r/min）计算出的载荷称为名义载荷，
例题
➢例2-1 如图所示，物体重量为G，放在与与水平面成角的斜面上，试将重量G分解为沿斜面方向及垂直于斜面方向的两个分力
解：根据力的平行四边形法则对力进行分解，以重量G为对角线，以平行于斜面及垂直于斜面为两邻边，
重量G沿斜面方向的分力具有下滑作用，其大小为 F1=Gsinα
重量G垂直于斜面方向的分力具有正压力作用，其大小为 F2=Gcosα
二、力的基本性质
①作用与反作用定律两物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反、沿同一直
线，且分别作用在此二物体上。该公理说明，力总是成对出现的，有作用力就必有反作用力，
二者同时存在同时消失。作用力和反作用力分别作用在两个物体上，
②二力平衡公理作用于同一刚体（受力后变形不明显的物体称为刚体）上的二力
二、机械中的磨损
❖ 磨损的类型：粘着磨损、磨粒磨损、表面疲劳磨损、腐蚀磨损。
❖ 单位时间内材料的磨损量称为磨损率。 ❖ 磨损过程：
磨合磨损、稳定磨损、剧烈磨损。
三、机械中的润滑
❖ 正确选用摩擦副的材料组合，使摩擦因数小、磨损率低是减少磨损的先决条件
❖ 流体润滑：流体静力润滑、流体动力润滑 ❖ 弹性流体动力润滑 ❖ 边界润滑 ❖ 混合润滑
❖通用化：指在不同规格的同类产品甚至不同类型的产品上采用同样的零部件。
三、零件的强度
❖ 失效：机械零件丧失工作能力或达不到要求的性能时。 ❖ 机械零件的失效形式主要有：因强度不足而断裂，过大的弹性

机械设计基础第2版学习情境十三轴的结构与承载能力设计

➢ 各轴段直径和长度的确定方法：
1）各轴段所需的直径与轴上载荷的大小有关。
2）初步设计时，可按轴所受的转矩初步估算轴所需的最小直径。
3）按装配方案和定位要求，从最小直径处起逐采用标准直径及所选配合的公差。
5）为了使齿轮、轴承等有配合要求的零件装拆方便，并减少配合表面的擦伤，在配合轴段前应采用较小的直径。
1）根据工作要求选择轴的材料和热处理方式。 2）按扭转强度条件或与同类机器类比，初步确定轴的最小直径。 3）考虑轴上零件的定位和装配及轴的加工等条件，进行轴的结构设计，画出草图，确定轴的几何尺寸，得到轴的跨距和力的作用点。 4）根据结构尺寸和工作要求，进行承载能力计算。如不满足，则修改初定的最小轴径，重复3）、4）步骤，直到满足设计要求。
转动心轴
问：自行车的前轮轴属于什么类型？固定心轴
自行车前轮轴
➢按轴线的几何形状分类
可分为直轴、曲轴和挠性钢丝轴。
光轴直轴
阶梯轴
曲轴
挠性钢丝轴
二、轴的材料
轴的材料种类很多，常用材料有：
1）碳素钢：对较重要或传递载荷较大的轴，30、35、45、50优质碳素结构钢等，45钢应用最广。
对一般不重要或传递载荷较小的轴, 可用Q235、Q275 等普通碳素结构钢。 2）合金钢：对于用于在高温、高速和重载条件下、结构紧凑、质量小等使用要求的轴，20Cr、20CrMnTi、35CrMo、 38CrMoAl等。 3）球墨铸铁：价廉、吸振性好、耐磨、容易制成形状复杂的轴(如曲轴), 如QT600-3。
6．弹性挡圈定位
➢结构紧凑、简单、装拆方便； ➢但受力较小，可靠性较差； ➢常用于固定滚动轴承和滑移齿轮的限位。
7．紧定螺钉定位
➢受力较小，可靠性较差； ➢多用于轴向力不大与速度不高的场合。

中职机械基础(北京理工大学出版社)教案：机械结构

中等专业学校2022-2023-2教案编号：
教学内容
联系：构件可以是一个独立的零件，也可以是由若干
个零件组成。

2.机器和机构
（1）机构：是具有确定相对运动的构件的组合，它
是用来传递运动和力的构件系统（如带传动机构、齿轮机
构）。

（2）机器：是人们根据使用要求而设计制造的一种
执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料与信息，
从而代替或减轻人类的体力劳动和脑力劳动。

（3）两者之间的异同点
不同点：机器能代替人的劳动完成有用的机械工或实
现能量转换，机构只能用来传递运动和力而不能做功或实
现能量转换。

相同点：都是由构件组成；构件间都具有确定的相对运动。

四、运动副
1.运动副：两构件之间直接接触并能产生一定形式
相对运动的可动联接。

根据接触情况可分为高副和低副。

（1）低副：两构件间作面接触的运动副。

根据运动
特征分为转动、副移动副和螺旋副。

（2）高副：两构件间作点或线接触的运动副。

按接
触形式不同分为滚轮接触、凸轮接触和齿轮接触。

2.运动副的应用特点
（1）低副特点：单位面积压力小，传力性能好，滑动摩擦，摩擦阻力大，效率低。

不能传递较复杂的运动。

(a)转动 (b) 移动副 (c) 螺旋副。

中职学校《机械基础》第一学期全套电子教案(含教学进度计划)(配套教材：高教版中职统编)云天课件

中等职业学校备课教案《机械基础》（2学期共160学时）第一学期教案（80学时）科目机械基础教师专业机械加工、数控加工班级二O 年期第一学期教学进度计划（80学时）（配套课件已上传百度文库）章节緒论第一节机械的组成第二节机械零件的材料、结构和承载能力备注教学目的知识目标1、了解机器的定义及机器的组成2、了解常用工程材料的用途及对零件对材料的一般要求。

课型新授课技能目标能判别常见机器的类型，对工程材料有简单认识。

学时 3日期情感目标激发学生对专业的热爱，培养对机械基础学科的学习兴趣教学资源多媒体课件、模型机零实物重点机器的定义及组成难点材料类别、零件的强度问题教学方法演示法讲授法教学过程教学引导教师自我介绍：导入新课：你能说出你见过什么样的机器吗？机器是人们根据使用要求而设计的一种执行机械运动的装置。

绪论第一节机械的组成一、机器的组成机器：是人们根据使用要求而设计的一种执行机械运动的装置。

机器用来传递能量、物料与信息，以代替或减轻人的劳动。

机械：是机器与机构的总称。

机器用来传递能量、物料与信息，以代替或减轻人的劳动。

机器的定义：（1）是人工的实物组合；（2）各部分之间有确定的运动关系；（3）能实现功能转换。

组织教学：清点人数，整顿秩序想一想下列产品那些可称为机器？机器的组成：动力部分、传动部份、执行部份及控制部分。

二、机器的结构机器由若干机构组成；机构由若干构件组成，能实现功能转换；构件由若干零件组成；是机器中最小的运动单元。

零件是机器中最小的制造单元。

三、机械的类型机器的类型：种类繁多，应用广泛。

主要分类有：教材分类：动力机械、加工机械、运输机械、信息机械等。

按行业分还有工程、矿山、建筑、化工、食品、农业、医疗机械等等。

第二节机械零件的材料、结构和承载能力一、零件的常用材料及选用1.常用材料主要分类有：钢、铸铁、有色金属、非金属材料。

2.材料的选用原则使用要求、工艺要求和经济性。

1）使用要求零件有工作要求和受载的要求，有零件尺寸、质量的限制，还有重要程度不同。

机械基础结构试题及答案

机械基础结构试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 机械运动中最基本的运动形式是（）。

A. 平移运动B. 旋转运动C. 振动运动D. 往复运动答案：A2. 机械系统中，用于传递运动和动力的元件是（）。

A. 齿轮B. 轴承C. 弹簧D. 联轴器答案：A3. 以下哪个不是机械传动的特点？（）A. 传递运动B. 传递动力C. 改变运动方向D. 储存能量答案：D4. 机械设计中，为了减少摩擦和磨损，通常采用（）。

A. 润滑油B. 增加接触面积C. 减少接触面积D. 增加摩擦系数答案：A5. 机械零件的疲劳破坏通常发生在（）。

A. 最高应力处B. 最低应力处C. 应力集中处D. 材料最薄弱处答案：C6. 机械零件的失效形式不包括（）。

A. 断裂B. 变形C. 腐蚀D. 过载答案：D7. 机械设计中，为了提高零件的疲劳强度，可以采取的措施是（）。

A. 增加零件的尺寸B. 减少零件的表面粗糙度C. 增加零件的重量D. 减少零件的材料强度答案：B8. 机械零件的静强度计算中，通常不考虑（）。

A. 材料的屈服强度B. 零件的最大应力C. 零件的尺寸D. 零件的工作条件答案：C9. 机械零件的接触应力通常指的是（）。

A. 正应力B. 剪切应力C. 弯曲应力D. 复合应力答案：B10. 机械零件的疲劳寿命与（）有关。

A. 材料的强度B. 零件的尺寸C. 零件的形状D. 零件的工作条件答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 机械运动的基本要素包括_______、_______和_______。

答案：速度、加速度、位移2. 机械系统中，_______用于连接两个轴，传递运动和动力。

答案：联轴器3. 机械零件的疲劳破坏通常发生在_______。

答案：应力集中处4. 机械零件的失效形式包括断裂、变形和_______。

答案：腐蚀5. 机械零件的静强度计算中，需要考虑零件的最大_______。

答案：应力6. 机械零件的接触应力通常指的是_______。

机械基础精品课程教案 .doc

机械基础精品课程教案0.1机械的组成、机械零件的材料、结构和承载能力【课题名称】机械的组成、机械零件的材料、结构和承载能力【教学目标与要求】知识目标1、了解机械的组成2、了解机械零件的材料、结构和承载能力一、能力目标通过了解机械的组成、机械零件的材料、结构和承载能力，掌握机械的组成特点，以及满足使用条件下机械零件的材料、结构、尺寸和形状。

二、教学要求1、了解组成、机械零件的材料、结构和承载能力，掌握机械的组成特点2、了解机械的基本知识，使设备能正常运行，延长使用寿命。

【教学重点】磨擦分类中的边界磨擦与混合磨擦的形成。

磨损种类中的疲劳磨损的形成机理和本科程的学习任务和要求。

【难点分析】机械的材料，失效、的强度定义【教学方法】讲授法、教师与学生互动法。

【教学安排】3学时（135分钟）【学生分析】学生对机械了解得很少，讲课时要注意联系学生所见到的实用机械，分析机器的组成和结构，引起学生的兴趣和爱好，使学生爱上本课程，是讲好本课程的根本目的。

所以，善于理论联系实际，从学生的认知规律出发，是讲好本课程的关键。

【教学过程】一、导入新课以教材中图0－1或洗衣机为例来讲机械的组成。

二、讲授新课（一）机器的组成1．机器的组成如图0－1所示或洗衣机为例来讲机械的组成。

得出无论是哪一种机械，都是由4个组成的，即动力部分、传动部分、执行部分和控制部分。

2．机器的结构零件制造的最小单元。

构件运动的最小单元。

构件可以是一个零件，但更多的是多个零件的组合。

零件组成构件，构件组成机器，完成预定的执行运动。

3．机器的类型按机器的的用途分为动力机械，如电动机、内燃机；加工机械，如加工机床、包装机械；运输机械，如汽车、飞机；信息机械，如复印机、传真机。

1、零件的常用材料常用作机械零件的材料有：钢、铸铁、铜合金、铝合金、工程塑料和橡胶。

2、材料的选用原则主要从使用要求、工艺要求和经济性几个方面考虑，尤其在市场经济、自由竟争、供大于求的条件下，机械零件的经济性更应当引起足够的重视。

机械基础电子教案

机械基础电子教案<2>第1章机械概述[课程名称]金属材料的性能，机械零件的强度 [教材版本]李世维主编。

中等职业教育国家规划教材——机械基础（机械类）。

第2版。

北京：高等教育出版社，2006 [教学目标与要求] 一、知识目标1、了解金属材料的物理性能、化学性能、力学性能和工艺性能所包括的内容。

2、了解机械零件失效和强度的内涵，内力和应力的定义。

3、掌握应力的常用单位380b MPa τ=的换算方法。

二、能力目标1、掌握力学性能对金属材料所起的作用和工艺性能对加工的影响。

2、掌握应力对材料的强度的关系。

三、素质目标 1、了解金属材料的物理、化学、力学和工艺性能对零件使用的影响。

2、了解失效、应力与零件强度的关系。

四、教学要求1、了解金属材料各种性能的定义及应力和强度的含义。

2、掌握力学性能对机械零件强度的影响。

[教学重点]1、金属材料的力学性能和应力与强度的关系。

2、了解失效的含义。

掌握强度的各种表示方法及应力的常用单位。

[难点分析]强度的分类和应力的分类[教学方法]讲练法、演示法、归纳法[学生分析]1、金属材料的物理、化学性能对学生来说比较熟悉，初中已多少学过，而力学性能、工艺性能和强度是新知识，可能比较陌生。

2、强度的种类较多，应多举例以示区别。

失效的含义较难，可能一时难以理解，应多做解释。

[教学资源]1、机械基础网络课程。

北京：高等教育出版社，20062、吴联兴主编。

机械基础练习册。

北京：高等教育出版社，2006[教学安排]教学步骤：讲授与演示交叉进行，穿插提问与设问，最后归纳小结。

2学时（90分钟）[教学过程]一、导入新课（10分钟）常用的机器零件都是由金属材料制成的，特别是一些重要的关键零件，不仅要求寿命长耐用，而且机械尺寸精巧又要易于加工，价格还要低廉，这就要求我们必须研究金属材料的物理、化学、力学和工艺性能，以满足各种不同的机械零件的性能要求。

如坦克的履带和挖掘机的铲齿都要求材料不仅要硬，还要耐磨损；机床的齿轮不仅要求表面硬度很高，而且芯部要具有足够的韧性；飞机的零件不仅要求材料要轻，同时还必须具有足够的强度，以抵抗气流的冲击。

机械基础支撑零部件

能承受很大的单向轴向载荷，承载能力比推力球轴承大得多，不允许有角偏差
滚动轴承
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
圆柱滚
N 子轴承
主要性能和应用
外圈无挡边，只能承受纯径向载荷。与球轴承相比，承受载荷的能力较大，尤其是承受冲击载荷，但极限转速较低
三、滚动轴承代号
五、实训报告
谢谢观赏
滚动轴承
各种标准轴承
滚动轴承
一、滚动轴承的结构
滚动轴承由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。
内圈
保持架
内圈
外圈
滚动体
外圈
滚动轴承的组成
滚动轴承
一般来说，滚动轴承的内、外圈都设有滚道，保证滚动体在其间顺利地滚动。
球
圆柱滚子
圆锥滚子
球面滚子
滚针
滚动体的形式
滚动轴承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。
滚动轴承
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
双列深
4 沟球轴
承
推力球
5 轴承
主要性能和应用
主要承受径向载荷，也能承受一定的双向轴向载荷。它比深沟球轴承的承载能力大。
只能承受单向轴向载荷，适用于轴向载荷大而转速不高的场合
可承受双向轴向载荷，用于轴向载荷大、转速不高的场合
整体式滑动轴承结构简单、紧凑，成本低。但轴瓦磨损后，无法调整轴颈与轴承间的间隙，且安装时只能沿轴向安装，故一般用于低速、轻载及间歇工作的地方。
滑动轴承
整体式滑动轴承

XX工程职业学院机电技术应用专业专业综合课考试科目和技能考核项目及要点

XX工程职业学院机电技术应用专业专业综合课考试科目和技能考核项目及要点一、专业综合课考试科目及各科考试纲要（一）考试科目科目1：电工技术基础科目2：电气控制技术课程考核科目3：机械基础（二）考试形式1.考试方式：闭卷，笔试，试卷满分为300分，考试时间为150分钟；2.试题类型范围：选择题、填空题、判断题、名词解释、问答题、综合题。

（三）各科考试纲要《电工技术基础》考试纲要1. 电路的基本概念。

电路的组成及其作用；电路的基本物理量的概念及其单位；电动势、电流、电压的参考方向和数值正负的意义及其在电路计算时的应用；电功和电功率的概念，焦耳定律和电功、电功率的计算。

2. 简单直流电路。

常用电路基本定律的应用；电路的几种工作状态，每一种状态下电路中电流、电压和功率的计算；电源等效变换；电阻串、并联的特点和作用，简单混联电路的分析和计算；电路中各点电位及两点间电压的分析和计算。

3. 磁场和磁路。

磁场主要物理量的物理意义、单位和它们之间的相互关系，常用磁性材料的磁性能及其在工程技术中的应用。

4. 电磁感应。

电磁感应现象、自感现象和互感现象，自感系数；互感线圈的同名端及其串联。

5. 正弦交流电的基本概念。

正弦交流电的产生，正弦交流电基本物理量的概念，正弦交流电的解析式表示法。

6. 正弦交流电路。

电阻、电感和电容在直流电路与交流电路中的作用，纯电阻电路、纯电感电路及纯电容电路中电流和电压的关系、功率，正弦交流电路中感抗、容抗、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、阻抗、电压三角形、功率三角形等概念，RLC串联正弦交流电路中电流和电压的关系及功率的计算，提高功率因数的意义及方法；串、并联谐振的条件、特点及其应用。

7. 三相正弦交流电路。

三相电压的产生及其表示方法，三相对称负载星形连接和三角形连接中线电压与相电压、线电流与相电流之间的关系及计算，三相对称电路功率的计算。

8. 变压器。

变压器的构造和作用，变压器变换电压、变换电流的基本关系及其计算。

(完整版)机械设计基础知识点整理

1、机械零件常用材料：普通碳素结构钢（Q屈服强度）优质碳素结构钢（20平均碳的质量分数为万分之20）、合金结构钢（20Mn2锰的平均质量分数约为2%）、铸钢（ZG230-450屈服点不小于230，抗拉强度不小于450）、铸铁（HT200灰铸铁抗拉强度）2、常用的热处理方法：退火（随炉缓冷）、正火（在空气中冷却）、淬火（在水或油中迅速冷却）、回火（吧淬火后的零件再次加热到低于临界温度的一定温度，保温一段时间后在空气中冷却）、调质（淬火+高温回火的过程）、化学热处理（渗碳、渗氮、碳氮共渗）3、机械零件的结构工艺性：便于零件毛坯的制造、便于零件的机械加工、便于零件的装卸和可靠定位4、机械零件常见的失效形式：因强度不足而断裂；过大的弹性变形或塑性变形；摩擦表面的过度磨损、打滑或过热；连接松动；容器、管道等的泄露；运动精度达不到设计要求5、应力的分类：分为静应力和变应力。

最基本的变应力为稳定循环变应力，稳定循环变应力有非对称循环变应力、脉动循环变应力和对称循环变应力三种6、疲劳破坏及其特点：变应力作用下的破坏称为疲劳破坏。

特点：在某类变应力多次作用后突然断裂；断裂时变应力的最大应力远小于材料的屈服极限；即使是塑性材料，断裂时也无明显的塑性变形。

确定疲劳极限时，应考虑应力的大小、循环次数和循环特征7、接触疲劳破坏的特点：零件在接触应力的反复作用下，首先在表面或表层产生初始疲劳裂纹，然后再滚动接触过程中，由于润滑油被基金裂纹内而造成高压，使裂纹扩展，最后使表层金属呈小片状剥落下来，在零件表面形成一个个小坑，即疲劳点蚀。

疲劳点蚀危害：减小了接触面积，损坏了零件的光滑表面，使其承载能力降低，并引起振动和噪声。

疲劳点蚀使齿轮。

滚动轴承等零件的主要失效形式8、引入虚约束的原因：为了改善构件的受力情况（多个行星轮）、增强机构的刚度（轴与轴承）、保证机械运转性能9、螺纹的种类：普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹10、自锁条件：λ≤ψ即螺旋升角小于等于当量摩擦角11、螺旋机构传动与连接：普通螺纹由于牙斜角β大，自锁性好，故常用于连接；矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹因β小，传动效率高，故常用于传动12、螺旋副的效率：η=有效功/输入功=tanλ/tan（λ+ψv）一般螺旋升角不宜大于40°。

《机械基础》教学指南

《机械基础》教学指南一、课程的性质与任务本课程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。

其任务是：使学生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；培养学生分析问题和解决问题的能力，使其形成良好的学习习惯，具备继续学习专业技术的能力；对学生进行职业意识培养和职业道德教育，使其形成严谨、敬业的工作作风，为今后解决生产实际问题和职业生涯的发展奠定基础。

二、教学提要、课程内容、教学要求绪论教学内容1．课程的内容、性质、任务和基本要求。

2．一般机械的组成及基本要求。

教学要求1．学习目标（1）了解机械的概念与组成。

（2）了解机械零件的材料、结构、承载能力，摩擦、磨损和润滑的基本要求。

（3）了解本课程的任务和学习要求。

2．能力目标初步认识机械。

3．教学重点机械的概念及组成。

4．教学难点机械与机构、构件与零件的区别。

第1章杆件的静力分析教学内容1．力的概念与基本性质；2．力矩、力偶、力的平移；3．约束、约束力、力系和受力图的应用；4．*平面力系的平衡方程及应用。

教学要求1．学习目标（1）理解力的概念与基本性质。

（2）了解力矩、力偶、力向一点平移的结果。

（3）了解约束、约束力和力系，能作杆件的受力图。

（4.）会分析平面力系，会建立平衡方程并计算未知力。

2．能力目标（1）分析物体受力的能力（2）解决平面力系问题的基本计算能力3．教学重点受力分析4．教学难点建立平衡方程并计算未知力第2章直杆的基本变形教学内容1．直杆轴向拉伸与压缩；2．直杆轴向拉伸与压缩时的应力分析；3．材料的力学性能；4．*直杆轴向拉伸和压缩时的强度计算。

5．连接件的剪切与挤压6．圆轴扭转7．直梁弯曲8．*组合变形9．*交变应力与疲劳强度10．*压杆稳定教学要求1．学习目标1．会判断直杆的基本变形。

2．会分析直杆轴向拉伸与压缩时的内力；了解应力、变形、应变的概念。

机械基础(多学时)—思考与练习题参考答案

思考与练习题参考答案绪论1．思考题（1）构件和零件的主要区别。

答：构件是运动单元，零件是制造单元，零件组成构件。

（2）一台完整的机器，通常都是由哪几部分组成。

答：一台完整的机器，通常都是由动力装置、传动装置、执行装置和操纵、控制及辅助装置组成的。

（3）机械零件使用最广的材料是什么材料。

答：机械零件使用最广的材料是金属材料。

2．选择题（1）( A )统称为机械。

A．机器和机构B．机构和构件C．构件和零件D．零件和机器（2）CA6140型普通车床的执行装置是( D )。

A．床头箱B．进给箱C．挂轮箱D．主轴（3）下列说法中正确的是( B )。

A．生活中如果没有摩擦，会给我们带来极大的方便B．冬天向冰雪覆盖的地面上洒些炉灰是为了增大摩擦C．胶鞋的鞋底一般都有花纹，是为了减小行走中摩擦力3．简答题（1）何谓机械?答：机械是人类在长期生产和实践中创造出来的重要劳动工具，它可以减轻体力劳动、改善劳动条件、提高劳动生产率、改进产品质量，是社会生产力发展水平的重要标志。

机械是机器和机构的总称。

（2）简述机械零件的承载能力。

答：组成机器的零件具有足够的承受载荷的能力，称为承载能力。

零件的承载能力主要由强度、刚度和稳定性三个方面来综合衡量。

（3）简述摩擦的利弊及增大或减小摩擦的方法。

答：（1）摩擦的有利作用①传动作用②制动作用③阻尼作用（2）摩擦的有害作用①损耗能量②引起磨损（3）增大摩擦的方法增大摩擦的方法有：增大压力、增大接触面的粗糙程度等。

（4）减小摩擦的方法减小摩擦的方法有：减小压力、减小接触面的粗糙程度、用滚动代替滑动、在接触面上加润滑剂、利用气垫、磁悬浮（使两个互相接触的摩擦面彼此分离）等。

第1章题解思考题：1．力的三要素是什么？答：力的三要素是力的大小、方向和作用点。

2．二力平衡条件是什么？答：二力平衡的条件是：作用在一个物体上的两个力，大小相等，方向相反，并作用在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。

3．作用力和反作用力的关系是怎样的？答：作用力与反作用力总是同时存在、同时消失，且大小相等，方向相反，其作用线沿同一直线，分别作用在这两个物体上。

机械基础下册知识点总结

机械基础下册知识点总结1. 机械基础概述机械基础是指机械工程专业学生必须掌握的基本知识和技能，这些基础知识和技能包括机械加工、传动、控制、测量与检测等方面的基础知识。

在学习机械基础的过程中，学生需要学习各种机械零件的分类、结构和性能，了解机械传动的基本原理和种类，掌握机械控制系统的基本知识，熟悉测量与检测仪器的使用和原理等。

2. 机械工程材料机械工程材料是机械工程中非常重要的一部分，它包括金属材料、非金属材料和高分子材料三大类。

金属材料是机械制造中使用最广泛的材料，其主要特点是硬度高、强度大、耐磨性好、导热性能好、耐腐蚀性好等。

非金属材料主要包括陶瓷材料、高分子材料和复合材料等，这些材料广泛应用于机械工程中的制造和设计。

3. 机械加工工艺机械加工是机械制造的一项重要工艺，其目的是通过加工制造零件和构件，以满足各种规格、精度和表面光洁度的要求。

机械加工工艺包括车削、铣削、钻削、镗削、磨削等多种加工方法。

在机械加工工艺中，需要注意加工中产生的热量和切削压力，以及对加工表面的要求等问题。

4. 机械传动机械传动是指利用齿轮、皮带、链条、联轴器、减速器、机械连杆等传动机构实现机械设备工作运动和能量传递的过程。

机械传动系统主要包括传动元件、传动系统、传动机构及其工作原理、传动布置和传动设计等方面的内容。

在机械传动系统的设计与运用中，需要考虑传动效率、传动稳定性、传动噪声、传动精度和传动寿命等问题。

5. 机械控制系统机械控制系统是指利用各种控制元件和控制方法，实现机械设备运行和工艺过程的自动化、智能化和精确化控制。

机械控制系统主要包括机械传动控制系统、液压传动控制系统、气动传动控制系统等。

在机械控制系统的设计与运用中，需要考虑控制系统的稳定性、控制精度、控制速度和控制灵敏性等问题。

6. 机械测量与检测机械测量与检测是指利用各种测量技术和检测方法，实现对机械设备和工艺过程中各种参数和性能指标的测量和检测。

机械测量与检测主要包括机械尺寸测量、机械形位公差测量、机械表面质量检测、机械工艺过程参数检测、机械产品性能检测等方面的内容。

机械设计基础知识点

1、机械零件常用材料：普通碳素结构钢Q屈服强度优质碳素结构钢20平均碳的质量分数为万分之20、合金结构钢20Mn2锰的平均质量分数约为2%、铸钢ZG230-450屈服点不小于230,抗拉强度不小于450、铸铁HT200灰铸铁抗拉强度2、常用的热处理方法：退火随炉缓冷、正火在空气中冷却、淬火在水或油中迅速冷却、回火吧淬火后的零件再次加热到低于临界温度的一定温度,保温一段时间后在空气中冷却、调质淬火+高温回火的过程、化学热处理渗碳、渗氮、碳氮共渗3、机械零件的结构工艺性：便于零件毛坯的制造、便于零件的机械加工、便于零件的装卸和可靠定位4、机械零件常见的失效形式：因强度不足而断裂；过大的弹性变形或塑性变形；摩擦表面的过度磨损、打滑或过热；连接松动；容器、管道等的泄露；运动精度达不到设计要求5、应力的分类：分为静应力和变应力;最基本的变应力为稳定循环变应力,稳定循环变应力有非对称循环变应力、脉动循环变应力和对称循环变应力三种6、疲劳破坏及其特点：变应力作用下的破坏称为疲劳破坏;特点：在某类变应力多次作用后突然断裂；断裂时变应力的最大应力远小于材料的屈服极限；即使是塑性材料,断裂时也无明显的塑性变形;确定疲劳极限时,应考虑应力的大小、循环次数和循环特征7、接触疲劳破坏的特点：零件在接触应力的反复作用下,首先在表面或表层产生初始疲劳裂纹,然后再滚动接触过程中,由于润滑油被基金裂纹内而造成高压,使裂纹扩展,最后使表层金属呈小片状剥落下来,在零件表面形成一个个小坑,即疲劳点蚀;疲劳点蚀危害：减小了接触面积,损坏了零件的光滑表面,使其承载能力降低,并引起振动和噪声;疲劳点蚀使齿轮;滚动轴承等零件的主要失效形式8、引入虚约束的原因：为了改善构件的受力情况多个行星轮、增强机构的刚度轴与轴承、保证机械运转性能9、螺纹的种类：普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹10、自锁条件：λ≤ψ即螺旋升角小于等于当量摩擦角11、螺旋机构传动与连接：普通螺纹由于牙斜角β大,自锁性好,故常用于连接；矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹因β小,传动效率高,故常用于传动12、螺旋副的效率：η=有效功/输入功=tanλ/tanλ+ψv一般螺旋升角不宜大于40°;在d2和P一定的情况下,锁着螺纹线数n的增加,λ将增大,传动效率也相应增大;因此,要提高传动效率,可采用多线螺旋传动13、螺旋机构的类型及应用：①变回转运动为直线运动,传力螺旋千斤顶、压力机、台虎钳、传导螺旋车窗进给螺旋机构、调整螺旋测微计、分度机构、调整机构、道具进给量的微调机构②变直线运动为回转运动14、螺旋机构的特点：具有大的减速比；具有大的里的增益；反行程可以自锁；传动平稳,噪声小,工作可靠；各种不同螺旋机构的机械效率差别很大具有自锁能力的的螺旋副效率低于50%15、连杆机构广泛应用的原因：能实现多种运动形式的转换；连杆机构中各运动副均为低副,压强小、磨损轻、便于润滑、寿命长；其接触表面是圆柱面或平面,制造比较简易,易于获得较高的制造精度16、曲柄存在条件：①最短杆长度+最长杆长度≤其他两杆之和②最短杆为连架杆或机架;17、凸轮运动规律及冲击特性：①等速：刚性冲击、低速轻载②等加速等减速：柔性冲击、中速轻载③余弦加速度：柔性冲击、中速中载④正弦加速度：无冲击、高速轻载18、凸轮机构压力角与基圆半径关系：r0=v2/ωtanα-s,其中r0为基圆半径,s为推杆位移量19、滚子半径选择：ρa=ρ-r,当ρ=r时,在凸轮实际轮廓上出现尖点,即变尖现象,尖点很容易被磨损；当ρ＜r时,实际廓线发生相交,交叉线的上面部分在实际加工中被切掉,使得推杆在这一部分的运动规律无法实现,即运动失真；所以应保证ρ＞r,通常取r≤ρ,一般可增大基圆半径以使ρ增大20、齿轮传动的优缺点：①优点：适用的圆周速度和功率范围广；传动比精确；机械效率高；工作可靠；寿命长；可实现平行轴、相交轴交错轴之间的传动；结构紧凑；②缺点：要求有较高的制造和安装精度,成本较高；不适宜于远距离的两轴之间的传动21、渐开线的特性：①发生线在基圆上滚过的一段长度等于基圆上被滚过的弧长；②渐开线上任一点的法线必与基圆相切,且N点位渐开线在K点的曲率中心,线段NK为其曲率半径；③cosαk=ON/OK=r b/r k渐开线上各点的压力角不等,向径rk越大,其压力角越大,基圆上压力角为零；④渐开线的形状取决于基圆大小,随着基圆半径增大,渐开线上对应点的曲率半径也增大,当基圆无限大时,渐开线成为直线,故渐开线齿条的齿廓为直线；⑤基圆以内无渐开线22、齿轮啮合条件：必须保证处于啮合线上的各对齿轮都能正确的进入啮合状态, m1=m2=m；α1=α2=α即模数和压力角都相等；斜齿轮还要求两轮螺旋角必须大小相等,旋向相反；锥齿轮还要求两轮的锥距相等；涡轮蜗杆要求蜗杆的导程角与涡轮的螺旋角大小相等,旋向相同23、轮齿的连续传动条件：重合度ε=B1B2/ρb＞1实际啮合线段B1B2的长度大于轮齿的法向齿距124、齿廓啮合基本定律：作平面啮合的一对齿廓,它们的瞬时接触点的公法线,必于两齿轮的连心线交于相应的节点C,该节点将齿轮的连心线所分的两个线段的与齿轮的角速成反比;25、根切：①产生原因：用齿条型刀具或齿轮型刀具加工齿轮时;若被加工齿轮的齿数过少,道具的齿顶线就会超过轮坯的啮合极限点,这时会出现刀刃把齿轮根部的渐开线齿廓切去一部分的现象,即根切；②后果：使得齿轮根部被削弱,齿轮的抗弯能力降低,重合度减小；③解决方法：正变位齿轮26、正变位齿轮优点：可以加工出齿数小于Zmin而不发生根切的齿轮,使齿轮传动结构尺寸减小；选择适当变位量来满足实际中心距得的要求；提高小齿轮的抗弯能力,从而提高一对齿轮传动的总体强度27、齿轮的失效形式：齿轮折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损；开式齿轮主要失效形式为齿轮磨损和轮齿折断；闭式齿轮主要是齿面点蚀和轮齿折断；蜗杆传动的失效形式为轮齿的胶合、点蚀和磨损28、齿轮设计准则：对于一般使用的齿轮传动,通常只按保证齿面接触疲劳强度及保证齿根弯曲疲劳强度进行计算29、参数选择：①齿数：保持分度圆直径不变,增加齿数能增大重合度,改善传动的平稳性,节省制造费用,故在满足齿根弯曲疲劳强度的条件下,齿数多一些好；闭式z=20~40开式z=17~20；②齿宽系数：大齿轮齿宽b2=b；小齿轮b1=b2+2~10mm；③齿数比：直齿u ≤5；斜齿u≤6~7；开式齿轮或手动齿轮u可取到8~1230、直齿轮传动平稳性差,冲击和噪声大；斜齿轮传动平稳,冲击和噪声小,适合于高速传动31、轮系的功用：获得大的传动比减速器；实现变速、变向传动汽车变速箱；实现运动的合成与分解差速器、汽车后桥；实现结构紧凑的大功率传动发动机主减速器、行星减速器32、带传动优缺点：①优点：具有良好的弹性,能缓冲吸振,尤其是V带没有接头,传动较平稳,噪声小；过载时带在带轮上打滑,可以防止其他器件损坏；结构简单,制造和维护方便,成本低；适用于中心距较大的传动；②缺点：工作中有弹性滑动,使传动效率降低,不能准确的保持主动轴和从动轴的转速比关系；传动的外廓尺寸较大；由于需要张紧,使轴上受力较大；带传动可能因摩擦起电,产生火花,故不能用于易燃易爆的场合33、影响带传动承载能力的因素：初拉力Fo包角a 摩擦系数f 带的单位长度质量q 速度v34、带传动的主要失效形式：打滑和疲劳破坏；设计准则：在不打滑的前提下,具有一定的疲劳强度和寿命;35、弹性滑动与打滑：打滑：由于超载所引起的带在带轮上的全面滑动,可以避免；弹性滑动：由于带的弹性变形而引起的带在带轮上的滑动,不可避免36、螺纹连接的基本类型：螺栓连接普通螺栓连接、铰制孔用螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接、紧螺钉连接37、螺纹连接的防松：摩擦防松弹簧垫圈、双螺母、椭圆口自锁螺母、横向切口螺母、机械防松开口销与槽形螺母、止动垫圈、圆螺母止动垫圈、串连钢丝、永久防松冲点法、端焊法、黏结法38、提高螺栓连接强度的方法：避免产生附加弯曲应力；减少应力集中39、键连接类型：平键连接侧面、半圆键连接侧面、楔键连接上下面、花键连接侧面40、平键的剖面尺寸确定：键的截面尺寸b×h键宽×键高以及键长L41、联轴器与离合器区别：连这都是用来连接两轴或轴与轴上的回转零件,使它们一起旋转并传递扭矩的器件,用联轴器连接的两根轴,只有在停止运转后用拆卸的方法才能将他们分离；离合器则可在工作过程中根据工作需要不必停转随时将两轴接合或分离42、联轴器分类：刚性联轴器无补偿能力和挠性联轴器有补偿能力43、联轴器类型的选择：对于低速、刚性大的短轴可选用刚性联轴器；对于低速、刚性小的长轴可选用无弹性元件的挠性联轴器；对传递转矩较大的重型机械可选用齿式联轴器；对于高速、有振动和冲击的机械可选用有弹性元件的挠性联轴器；对于轴线位置有较大变动的两轴,则应选用十字轴万向联轴器44、轴承摩擦状态：干摩擦状态、边界摩擦状态、液体摩擦状态、混合摩擦状态；边界和混合摩擦统称为非液体摩擦45、验算轴承压强p：控制其单位面积的压力,防止轴瓦的过度磨损；演算pv：控制单位时间内单位面积的摩擦功耗fpv,防止轴承工作时产生过多的热量而导致摩擦面的胶合破坏；演算v：当压力比较小时,p和pv的演算均合格的轴承,由于滑动速度过高,也会发生因磨损过快而报废,因此需要保证v≤v46、非液体摩擦滑动轴承的主要失效形式为磨损和胶合47、轴的分类：心轴转动心轴、固定心轴；只承受弯矩不承受扭矩、转轴即承受弯矩又承受扭矩、传动轴主要承受扭矩,不承受或承受很小弯矩48、轴的计算注意：①轴上有键槽时,放大轴径：一个键槽3°--5°；两个键槽7°--10°②式中弯曲应力为对称循环变应力,当扭转切应力为静应力时,取α=；当扭转切应力为脉动循环变应力时,取α=；若扭转切应力为对称循环变应力时,取α=1 α为折合系数49、轴结构设计一般原则：轴的受力合理,有利于满足轴的强度条件；轴和轴上的零件要可靠的固定在准确的工作位置上；轴应便于加工；轴上的零件要便于拆装和调整；尽量减少应力集中等50、滚动轴承类型选择影响因素：转速高低、受轴向力还是径向力、载荷大小、安装尺寸的要求等51、机械速度波动：①原因：原动机的驱动力和工作机的阻抗力都是变化的,若两者不能时时相适应,就会引起机械速度的波动;当驱动功大于阻抗功时,机器出现盈功,机器的动能增加,角速度增大,反之相反;②危害：速度波动会导致在运动副中产生附加动压力,并引起机械振动,降低机械的寿命,影响机械效率和工作质量；③调节方法：周期性：在机械中加上一个转动惯量较大的回转件飞轮；非周期性：采用调速器来调节。

机械零件的承载能力计算

机械零件的承载能力计算一、零件的强度和刚度条件（一）拉（压）杆的强度计算在进行强度计算中，为确保轴向拉伸（压缩）杆件有足够的强度，把许用应力作为杆件实际工作应力的最高限度，即要求工作应力不超过材料的许用应力。

于是，强度条件为：≤（3-19）应用强度条件进行强度计算时会遇到以下三类问题。

一是校核强度。

已知构件横截面面积，材料的许用应力以及所受载荷，校核（3-31）式是否满足，从而检验构件是否安全。

二是设计截面。

已知载荷及许用应力?，根据强度条件设计截面尺寸。

三是确定许可载荷。

已知截面面积和许用应力，根据强度条件确定许可载荷。

例3-6? 某冷镦机的曲柄滑块机构如图3-49（a）所示。

连杆接近水平位置时，镦压力=3.78MN( l MN=106N)。

连杆横截面为矩形，高与宽之比（图3-49（b）所示），材料为45号钢，许用应力=90MPa，试设计截面尺寸和。

解? 由于镦压时连杆AB近于水平，连杆所受压力近似等于镦压力，轴力=3.78MN。

根据强度条件可得：A≥(mm2)以上运算中将力的单位换算为，应力的单位为MPa或N/mm2，故得到的面积单位就是（mm2）注意到连杆截面为矩形，且，故(mm2)=173.2(mm)，=1.4=242(mm)所求得的尺寸应圆整为整数，取=175mm，h=245mm。

1.某张紧器（图3-50）工作时可能出现的最大张力=30kN ( lkN=103N)，套筒和拉杆的材料均为钢，=160MPa，试校核其强度。

解? 此张紧器的套筒与拉杆均受拉伸，轴力=30kN。

由于截面面积有变化。

必须找出最小截面。

对拉杆，20螺纹内径=19.29mm，=292mm2，对套筒，内径=30mm，外径=40mm，故=550mm2 。

最大拉应力为：故强度足够。

例3-7? 某悬臂起重机如图3-51（a）所示。

撑杆为空心钢管，外径105mm，内径95mm。

钢索1和2互相平行，且钢索1可作为相当于直径=25mm的圆杆计算。

机械基础机械零件的材料结构和承载能力

机械基础机械零件的材料结构和承载能力一、材料结构机械零件的材料结构主要包括金属结构和非金属结构两大类。

金属结构主要包括金属晶体结构、晶粒结构和组织结构等；非金属结构包括陶瓷、聚合物、复合材料、橡胶等。

1.金属结构（1）金属晶体结构：金属常见的晶体结构有面心立方(fcc)、体心立方(bcc)和密排六方(hcp)三种。

（2）晶粒结构：金属材料在制造过程中，晶粒是逐渐形成的。

晶粒的大小对材料的力学性能有着重要的影响，晶粒越小，材料的强度和硬度越高。

（3）组织结构：金属材料的组织包括铸态组织、变形组织和热处理组织等。

不同的组织结构对材料的性能有不同的影响。

2.非金属结构（1）陶瓷：陶瓷是由非金属原料经过高温烧结而成的材料，具有高硬度、高耐磨、耐高温等特点，在机械工程中被广泛应用。

（2）聚合物：聚合物是由有机高分子化合物经过化学反应得到的材料，具有轻质、强度高、耐磨等特点。

在机械工程中，聚合物材料主要用于制造轴承、密封件等。

（3）复合材料：复合材料是由两种或两种以上的材料按照一定的比例混合而成的材料。

常见的复合材料有玻璃纤维增强塑料、碳纤维增强塑料等。

（4）橡胶：橡胶是一种高分子弹性材料，具有优异的弹性、耐磨、抗老化等特点。

在机械工程中，橡胶常用于制造密封件、减震器等。

二、承载能力1.材料性能材料的强度、硬度、韧性等是影响机械零件承载能力的重要指标。

一般来说，材料的强度越高，其承载能力越大。

硬度高的材料常常具有较好的耐磨性，能够减少因磨损而引起的失效。

韧性是指材料在受到冲击或振动时的抗拉伸能力，具有较好的韧性的材料能够有效避免断裂。

2.结构设计机械零件的结构设计对其承载能力有着重要的影响。

合理的结构设计可以提高机械零件的强度和刚度，增加其承载能力。

在结构设计中，应考虑到受力分布的合理性、零件的形状和尺寸等因素。

3.运行工况机械零件在工作过程中所处的工况也会影响其承载能力。

例如，在高温条件下，材料的强度和硬度通常会降低，导致机械零件的承载能力减小；在低温条件下，材料的韧性也会发生变化。

《机械基础》课程标准

《机械基础 A》课程标准课程编码：课程类别：适用专业：授课单位：机械系学时：编写执笔人及编写日期：学分：审定负责人及审定日期：1.课程定位和课程设计1. 1课程性质与作用课程的性质《机械基础》是工业设计专业学生必修的一门重要的专业基础课，将《理论力学》、《材料力学》、《机械原理》和《机械零件》的相关内容有机融合而形成的一门整合学科课程。

它以机械中常用机构和通用零件为基础，为培养学生处理一般工程问题的能力和学习有关后继课、专业课打下基础，也是工业设计专业学生岗位能力培养的一门必修课程。

课程的作用本课程是是学习机械工程的重要入门课，也是一门实用型课程，综合运用各先修课程的基础理论和生产实践知识，为机械零部件设计提供基本的力学理论、计算方法和试验技术，解决常用机构及通用零部件的分析和设计问题。

前期开设的主要课程有《高等数学》、《工程制图》等，学生完成这些前续课程的学习后，已具备一定的机械设计理论知识和分析问题、解决问题的能力。

为后续《机械基础课程设计》等打下基础。

本课程是理论性和实践性都很强的近机类专业的主干课程之一，在教学中具有承上启下的作用。

1.2课程设计理念终身学习的教育观，多元智力的学生观，建构主义的学习观和教学观、全面发展等。

1.3课程设计思路以专业教学计划培养目标为依据，以岗位需求为基本出发点，以学生发展为本位，设计课程内容。

本课程标准在设计上本着懂理论，重应用的总体思路，突出体现职业教育的技能型、应用性特色，着重培养学生的实践应用技能，力求达到理论够用，技能过硬的目的。

在课程实施过程中，注重利用课程特征，加大学生工程体验和情感体验的教学设计，激发学生的主体意识和学习兴趣，树立终身学习理念。

2.课程目标2.1知识目标（1）掌握简单机械设计的一般设计方法、原理和设计规律。

（2）掌握机械零部件强度设计所需的基本知识和基本方法。

（3）掌握常用机构的工作原理、结构特点及一般的设计理论和设计方法。

（4）掌握通用零件的工作原理、结构特点、常见失效形式，掌握其设计的基本方法、基本步骤及应遵循的原则。

机械基础第2章

轴力：拉压杆上的内力，用FN 表示，如图2-7b所示。
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应力：构件在外力作用下，单位面积上的内力。拉伸与压缩时应力垂直于截面，称为正应力，记作σ。单位为帕，Pa。
式中
正应力的正负号规定为：拉伸时为正，压缩时为负。
伸（压缩）时金属材料的力学性能
金属材料的力学性能是指金属材料在外力作用下，其强度和变形方面所表现出来的性能。它是强度计算和选用材料的重要依据。通常按照标准把拉伸试样装夹在试验机上由实验来测定，如图2-8 所示。
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二、圆轴扭转外力偶矩
为了利用截面法求出圆轴扭转时截面上的内力，要先计算出轴上的外力偶矩。作用在轴上的外力偶矩一般不是直接给出，而是根据所给定轴的传动功率和转速求出来的。
圆轴扭转外力偶矩的计算公式为：
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三、圆轴扭转的变形
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四、圆轴扭转的应力
圆轴扭转时横截面m-n上产生一个内力，该内力为一个力偶矩，称为扭矩，用MT表示，如图2-30所示。
如图2-38所示。
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梁在纯弯曲时，上下边缘处（到中性轴距离最大）正应力最大，表达式如下：
（1）对于矩形截面
（2）对于圆形截面
（3）对于空心圆形截面
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4.梁的强度对于一般梁，影响强度的主要因素是弯曲正应力。因此，要
使梁有足够的强度，就应使梁内最大工作正应力不超过材料的许用应力。
梁的弯曲强度条件：
⑶强化阶段： σb为抗拉强度；工程中常用屈服点和抗拉强度作为材料的强度指标。 ⑷缩颈阶段：缩颈现象如图2-11所示。
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2.低碳钢压缩时的力学性能低碳钢压缩时的应力--应变曲线如图2-11所示。
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3.铸铁拉伸（压缩）时的力学性能如图2-12所示为灰口铸铁的拉伸、压缩应力—应变曲线，图