机械工程力学基础
机械基础知识大全
机械基础知识大全机械基础知识大全机械工程是一门研究和应用力学原理以设计、制造和维护机械系统的学科。
它是工程学的一个重要分支，涵盖了许多基础知识和概念。
本文旨在介绍机械基础知识的各个方面，包括运动学、静力学、动力学、材料力学、流体力学等。
1. 运动学运动学是研究物体运动和几何形状的学科。
它涉及到描述和分析物体的位置、速度和加速度等动力学参数。
机械工程师需要掌握运动学的基本原理，以便能够设计和分析机械系统中的运动部件。
2. 静力学静力学是研究物体在平衡状态下受力分析的学科。
它涉及到计算物体受力平衡的条件以及计算各个受力分量的大小和方向。
机械工程师需要掌握静力学的基本原理，以确保机械系统的结构和部件能够承受外部加载而保持平衡。
3. 动力学动力学是研究物体运动原因和受力分析的学科。
它涉及到计算物体在受力作用下的加速度和运动轨迹等参数。
机械工程师需要掌握动力学的基本原理，以便能够设计和分析机械系统中的动力传递和运动控制。
4. 材料力学材料力学是研究材料的力学性质和失效行为的学科。
它涉及到分析材料的强度、刚度、韧性和疲劳寿命等参数。
机械工程师需要了解材料力学的基本原理，以便能够选择适当的材料并设计结构以满足设计要求。
5. 流体力学流体力学是研究流体的力学行为和流动特性的学科。
它涉及到分析流体的压力、速度、流量和阻力等参数。
机械工程师需要掌握流体力学的基本原理，以便能够设计和分析机械系统中涉及流体传动的部件和系统。
6. 热力学热力学是研究能量转化和热力行为的学科。
它涉及到分析热力系统的能量平衡、热力循环和热效率等参数。
机械工程师需要了解热力学的基本原理，以便能够设计和分析热力系统中的热能转换和能量传递。
7. 控制工程控制工程是研究和应用控制理论以实现自动化和精确控制的学科。
它涉及到设计和分析控制系统的工作原理和稳定性等参数。
机械工程师需要掌握控制工程的基本原理，以便能够设计和分析机械系统中的自动化和控制部件。
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。
机械基础（力学部分）试题含答案
机械基础（力学部分）试题含答案机械基础教材工程力学部分一、判断题(本大题共45小题，总计45分)1.力在垂直坐标轴上的投影的绝对值与该力的正交分力大小一定相等。
（）2.当力的作用线通过矩心时，物体不产生转动效果。
（）3.当矩心的位置改变时，会使一个力的力矩、大小和正负都可能发生变化。
（）4.当力沿其作用线移动时，力对刚体的转动作用不变。
（）5.平面任意力系一定存在合力。
（）6.平面汇交力系的合力一定大于任何一个分力。
（）7.力的三要素中只有一个要素不改变，则力对物体的作用效果就不变。
（）8.柔性约束的约束反力方向一定背离被约束物体。
（）9.两个力在同一坐标轴上的投影相等，此两力必相等。
（）10.一个力分解成二个共点力的结果是唯一的。
（）11.刚体是客观存在的，无论施加多大的力，它的形状和大小始终保持不变。
（）12.力偶与力矩都是用来度量物体转动效应的物理量。
( )13.平面平行力系的平衡条件是：力系中所有各力的代数和为零。
（）14.某平面力系的合力为零，其合力偶矩一定也为零。
（）15.力对物体的作用只能是物体移动，不能使物体一道移动。
（）16.用解析法求平面汇交力系的合力时，置平面直角坐标系于不同位置，合力的大小和方向都是相同的。
（）17.对于受平面任意力系作用的物体系统，最多只能列出三个独立方程，求解三个未只量。
（）18.列平衡方程求解，应尽量将已知力和未知力都作用的构件作为研究对象。
（）19.受平面力系作用的刚体只可能产生转动。
（）20.处于平衡状态的物体就可视为刚体。
（）21.力偶无合力，所以它是一个平衡力系。
（）22.受力偶作用的物体只能在平面内转动。
（）23.合力的作用与它各分力同时作用的效果相同时，合力一定大于它的每一个分力。
（）24.既不完全平行，也不完全相交的力系称为平面一般力系。
（）25.二力平衡公理、力的可传性原理和力的平移原理都只适用于刚体。
（）26.力可以脱离其他物体而单独存在于一个物体上。
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。
机械基础必学知识点
机械基础必学知识点1.力学：力学是研究物体的运动和受力的学科。
机械工程师需要了解力的概念、受力状态、力的平衡以及力的作用效果等基本概念。
2.静力学和动力学：静力学研究力的平衡问题，动力学研究物体运动的原因和规律。
机械工程师需要了解力的平衡条件以及静力学和动力学之间的关系。
3.静力学中的力矩和力矩平衡：力矩是力对物体产生转动效果的能力。
机械工程师需要了解力矩的概念、计算方法以及力矩平衡的条件。
4.工程材料力学性质：机械工程师需要了解各种材料的力学性质，如弹性模量、抗拉强度、屈服强度等，以便在设计中选择合适的材料。
5.刚体力学：刚体力学研究刚体的运动和受力问题。
机械工程师需要了解刚体的概念，刚体的平衡条件以及与刚体相关的运动学和动力学。
6.液体静力学和动力学：机械工程师需要了解液体在静态和动态条件下的受力和运动规律，以便设计和分析液压系统、液压机械等。
7.热力学基础：热力学研究物质的能量转化和传递规律。
机械工程师需要了解热力学基本概念，如热力学系统、热平衡、热力学过程等。
8.工程流体力学：工程流体力学研究流体在管道、泵站、水轮机等工程设备中的运动和力学性质。
机械工程师需要了解流体的性质、流体运动的方程和常用流体力学实验方法。
9.振动学：振动学研究物体在周期性力的作用下的振动规律。
机械工程师需要了解振动的基本概念、振动的分类、振动的表征参数以及振动的控制方法。
10.控制工程基础：控制工程研究如何使系统按照既定要求运行。
机械工程师需要了解控制工程的基本概念、控制系统的组成和功能以及常用的控制方法。
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。
机械工程专业基础知识
机械工程专业基础知识一、介绍机械工程是一门应用科学，研究如何设计、制造和运用各种机械设备的工程学科。
本文将介绍机械工程专业的基础知识，包括力学、热学、材料学和流体力学等方面的内容。
二、力学1. 静力学静力学是研究物体处于平衡状态的力学学科。
它涉及到力的平衡、杠杆原理、力的分解和合成等内容。
2. 动力学动力学是研究物体在施加力的情况下的运动状态的力学学科。
它包括牛顿运动定律、加速度和力的关系等内容。
三、热学1. 热力学热力学是研究能量转换和能量传递的物理学分支。
它涉及热力学定律、热功和热量的关系等。
2. 热传导热传导是指热量在物质内部的传递过程。
它与材料的导热性能有关，涉及到导热方程和热传导系数等。
四、材料学1. 材料结构材料结构包括晶体结构和非晶体结构。
晶体结构涉及晶格参数、晶系和晶格缺陷等内容。
非晶体结构包括胶体和非晶态材料。
2. 材料力学性能材料力学性能是指材料在外力作用下的变形和破坏行为。
它包括弹性模量、屈服强度和断裂韧性等。
五、流体力学1. 流体静力学流体静力学是研究静止流体的力学学科。
它涉及压力、密度和浮力等内容。
流体静力学常用于设计和分析水压系统。
2. 流体动力学流体动力学是研究流体在运动状态下的力学学科。
它涉及速度、流量和雷诺数等内容。
流体动力学常用于设计和分析管道系统和空气动力学问题。
六、结论以上是机械工程专业的基础知识的简要介绍。
力学、热学、材料学和流体力学是机械工程师必须熟悉的基础学科。
掌握这些知识能够帮助机械工程师更好地进行设计、制造和运用机械设备。
在实践中，机械工程师还需要结合具体的工程问题应用这些基础知识。
机械工程力学基础培训课件
机械工程力学基础培训课件一、引言在机械工程中，力学是一门非常重要的基础学科。
它研究物体的运动和受力情况，为机械设计和工程实践提供了理论基础。
本课程是机械工程力学基础的培训课件，旨在帮助学习者掌握力学的基本原理和方法，为日后的机械工程实践打下坚实的基础。
二、力的概念2.1 力的定义力是使物体发生运动、改变形状或产生变形的原因。
力的作用可以引起物体的加速度或形变。
2.2 力量的单位力的国际单位是牛顿(N)，一牛顿等于1千克乘以1米每平方秒。
2.3 力量的分类力可以分为接触力和非接触力两种类型。
接触力是通过物体之间的接触传递的力，如摩擦力和弹力；非接触力则是在物体之间无需接触传递的力，如重力和电磁力。
三、力的合成与分解3.1 力的合成当一个物体受到多个力的作用时，可以将这些力按照一定的方法进行合成，得到一个合力。
合力是多个力的矢量和。
3.2 力的分解将一个力按照一定的方法分解成若干个力，使得这些力的矢量和等于原力。
力的分解可以方便地研究物体所受到的各个方向上的力。
四、质点运动学4.1 位移、速度和加速度质点的位移是指质点在一段时间内从初始位置到最终位置的位移矢量。
速度是质点位移的导数，表示单位时间内质点位移的快慢和方向；加速度是速度的导数，表示单位时间内速度的变化率。
4.2 速度和加速度的关系质点的加速度等于速度对时间的导数，即$a=\\frac{{dv}}{{dt}}$。
质点的位移等于速度对时间的积分，即$s=\\int{v}dt$。
五、力学定律5.1 牛顿第一定律牛顿第一定律也称为惯性定律，它指出：物体在受到合力为零的情况下将保持静止或匀速直线运动。
这意味着物体具有惯性，只有在受到合力作用时才会改变其状态。
5.2 牛顿第二定律牛顿第二定律描述了力和物体加速度之间的关系，它可以表达为F=ma，其中F为物体所受合力，m为物体的质量，a为物体的加速度。
根据牛顿第二定律，物体的加速度与所受力成正比，与物体的质量成反比。
机械工程基础知识点汇总
机械工程基础知识点汇总一、工程力学基础。
1. 静力学基本概念。
- 力：物体间的相互机械作用，使物体的运动状态发生改变（外效应）或使物体发生变形（内效应）。
力的三要素为大小、方向和作用点。
- 刚体：在力的作用下，大小和形状都不变的物体。
这是静力学研究的理想化模型。
- 平衡：物体相对于惯性参考系（如地球）保持静止或作匀速直线运动的状态。
2. 静力学公理。
- 二力平衡公理：作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充分条件是：这两个力大小相等、方向相反且作用在同一直线上。
- 加减平衡力系公理：在已知力系上加上或减去任意的平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效果。
- 力的平行四边形公理：作用于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个力为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。
- 作用力与反作用力公理：两物体间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反、沿同一条直线，且分别作用在这两个物体上。
3. 受力分析与受力图。
- 约束：对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体。
常见约束类型有柔索约束（只能承受拉力，约束反力沿柔索背离被约束物体）、光滑面约束（约束反力垂直于接触面指向被约束物体）、铰链约束（分为固定铰链和活动铰链，固定铰链约束反力方向一般未知，用两个正交分力表示；活动铰链约束反力垂直于支承面）等。
- 受力图：将研究对象从与其相联系的周围物体中分离出来，画出它所受的全部主动力和约束反力的简图。
4. 平面力系的合成与平衡。
- 平面汇交力系：合成方法有几何法（力多边形法则）和解析法（根据力在坐标轴上的投影计算合力）。
平衡条件为∑ F_x=0和∑ F_y=0。
- 平面力偶系：力偶是由大小相等、方向相反且不共线的两个平行力组成的力系。
力偶只能使物体产生转动效应，力偶矩M = Fd（F为力偶中的力，d为两力作用线之间的垂直距离）。
平面力偶系的合成结果为一个合力偶，平衡条件为∑ M = 0。
机械设计中的力学基础
机械设计中的力学基础机械工程是一门研究和应用力学原理的学科，力学基础对于机械设计非常重要。
本文将介绍机械设计中的力学基础，包括静力学和动力学两个方面。
一、静力学静力学是研究物体在静止状态下受力的学科。
在机械设计中，我们需要了解和应用一些静力学的基本原理。
这些原理包括：1.1 受力平衡在机械设计中，我们必须确保物体处于平衡状态。
平衡可以通过分析和计算力的合力和力矩来实现。
对于平衡的物体，力的合力为零，力矩也为零。
1.2 牛顿定律牛顿定律是静力学的基础原理之一。
它包括三个定律：- 第一定律，也被称为惯性定律，说明物体如果没有受到外力作用，将保持匀速直线运动或静止状态。
- 第二定律，描述了物体受力时的加速度与作用力之间的关系。
- 第三定律，也被称为作用与反作用定律，说明每个作用力都有一个相等大小、方向相反的反作用力。
1.3 力的分解与合成在机械设计中，我们经常需要将一个力分解为两个或多个分力，或者将多个分力合成为一个合力。
这有助于我们更好地分析和计算系统的受力情况。
二、动力学动力学是研究物体在运动状态下受力和运动规律的学科。
在机械设计中，我们需要了解和应用一些动力学的基本原理。
这些原理包括：2.1 加速度与速度在机械设计中，我们需要计算物体的加速度和速度。
加速度是速度随时间变化的率，而速度是位置随时间变化的率。
这些概念对于分析和预测运动是非常重要的。
2.2 牛顿第二定律牛顿第二定律在动力学中同样适用。
它描述了物体受力时的加速度和作用力之间的关系。
根据定律，加速度等于物体所受合力除以质量，即F=ma。
2.3 动量和动量守恒动量是物体的运动属性，等于物体的质量乘以速度。
在机械设计中，动量守恒定律可以帮助我们分析碰撞和运动过程中的动量变化。
2.4 能量和能量守恒在机械设计中，能量是一个重要的概念。
我们需要考虑物体的动能和势能，以及能量在系统中的转化和守恒。
能量守恒原理对于分析和优化机械系统的效率非常有帮助。
机械工程力学基础培训课件ppt(共73页)
P1
F1
F2 =
F1 F2
P2
F3
F3 （适于刚体）
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。
F2
F1 =
F （令F1=F2=F）
F1 （适于同一个刚体）
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
（A）固定铰支座：底座固定。
例如
F 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.
F
（二力构件除外）
简图:
（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。
(1)
(1)
F
Fy
(1)
Fx
F
F
Fy
(2)
Fx
构件(1)与构件 (2)互为约束
力等值、反向、共线。
F2 （1）适于刚体。
（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
F2
力作用点连线
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
R
F2 o
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。
机械类应知应会知识点汇总
机械类应知应会知识点汇总机械工程作为一门综合性学科，涉及广泛且复杂。
对于机械工程专业的学生或从事机械相关工作的人来说，掌握一些基本的知识点是非常重要的。
本文将对机械类应知应会的知识点进行汇总，并以简洁美观的方式进行排版，以便读者阅读体验更好。
一、力学基础知识1. 牛顿定律：牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律是力学中最基本的三个定律，它们分别描述了物体的惯性、受力和作用-反作用原理。
2. 动能和势能：动能是物体运动时具有的能量，势能是物体处于某位置或状态时具有的能量。
3. 弹性力学：弹性力学是研究物体在变形过程中的力学性质，包括材料的弹性模量、杨氏模量等。
二、材料科学与工程1. 材料分类：根据结构和成分的不同，材料可分为金属材料、非金属材料和复合材料。
2. 强度学说：材料在受力时会产生应力和应变，强度学说研究材料在应力作用下的变形和破坏。
3. 塑性变形：塑性变形是材料在受力超过其弹性极限时产生的形变，具有不可逆性。
三、机械设计与制造1. 工程制图：机械设计师需要掌握工程制图的基本知识，包括多视图投影、剖视图、尺寸标注等。
2. 机械零件标准件：机械设计需要了解常见的机械零件标准件的规格和尺寸，例如螺栓、螺母、平键等。
3. 简单机构：机械设计中常用的简单机构有齿轮传动、曲柄连杆机构、凸轮机构等，需了解其基本原理和应用。
四、热力学与传热学1. 热力循环：热力循环是描述热力系统能量转化的循环过程，常见的有卡诺循环、斯特林循环等。
2. 热传导：热传导是物质内部能量传递的一种方式，需要了解传热的基本定律和传热系数的计算方法。
3. 热工量测量：热力学系统中的热工量需要通过测量来得到，如温度、压力、功等的测量方法和仪器。
五、流体力学1. 流体静力学：研究流体在静止状态下的力学性质，包括压力、密度、浮力等。
2. 流体动力学：研究流体在运动状态下的力学性质，涉及流体的流速、流量和能量转换等。
3. 流体阻力：流体在运动过程中会受到阻力的作用，需了解阻力的计算方法和流体阻力特性。
机械力学设计基础
机械力学设计基础机械力学设计是机械工程学科的基础课程之一，它主要研究力的平衡和运动，以及物体的静力学和动力学特性。
在机械工程领域中，机械力学设计的基础是工程力学和材料力学。
一、工程力学的基础概念工程力学是机械力学设计的核心知识，主要包括静力学和动力学两个部分。
1.1 静力学的基本概念静力学研究物体受力平衡时的力学性质，主要围绕着力、力的合成与分解、力的平衡等概念展开。
其中，力是物体之间相互作用的表现，力的大小用牛顿（N）作为单位。
1.2 动力学的基本概念动力学研究物体在受到外力作用下的运动规律和力的作用效果，主要涉及速度、加速度、运动学方程、牛顿运动定律、动量和能量等概念。
二、机械力学设计的关键内容机械力学设计的关键内容包括以下几个方面：2.1 物体的受力分析机械力学设计中，要准确分析物体受到的外力和内力，确定力的作用点、作用方向和作用线，进而进行力的合成和分解，从而确定物体的力平衡情况。
2.2 物体的运动学设计机械力学设计要考虑物体在受到外力作用下的运动情况，包括物体的速度、加速度、运动学方程等。
通过运动学设计，可以预测物体在实际运动中的行为，便于进一步分析和设计。
2.3 物体的静力学设计静力学设计是机械力学设计的重要组成部分，它研究的是物体在受力平衡时的力学性质。
通过静力学设计，可以确定物体受力平衡的条件，进而实现结构稳定和强度合理的设计。
2.4 物体的动力学设计动力学设计是机械力学设计的另一个关键内容，它研究的是物体在受到外力作用下的运动规律和力的作用效果。
通过动力学设计，可以分析物体的动量、能量等特性，为物体的运动性能提供理论依据。
三、机械力学设计的应用领域机械力学设计广泛应用于机械工程领域的各个方面，主要包括以下几个领域：3.1 机械结构设计机械结构设计是机械力学设计的重要应用领域之一，它涉及到机械零件和装置的设计、计算和验证。
通过机械力学设计，可以实现机械结构的强度、刚度、稳定性等方面的控制和优化。
机械工程基础知识点
机械工程基础知识点机械工程是工程技术的一个重要分支，是指开发、设计、制造、维护和修理机械设备的学科。
在现代工业制造中，机械工程的应用非常广泛。
不管是工厂中的自动化生产线，还是产品的研发和创新，都需要机械工程师的技术支持。
因此，机械工程师需要掌握一定的机械工程基础知识，才能更好地完成工作任务。
1. 机械力学机械力学是机械工程的基础学科之一，也是最基本的学科。
它研究物体的运动和平衡，涉及力、运动和物体的形状等基本概念。
机械力学有静力学、动力学、弹性力学、热力学等分支。
静力学是指研究物体在静止状态下平衡的学科。
静力学的基本定理是牛顿第一、第二、第三定律，即物体在静止状态下，受到的合力为0；物体受到的合力等于其质量乘以加速度；作用力和反作用力大小相等、方向相反。
动力学是研究物体的运动状态的学科。
动力学的基本定理是质点的牛顿第二定律，即物体的加速度与物体受到的合力成正比，与物体质量成反比。
物体在运动中的动能和动量的守恒定律也是动力学的重要内容。
弹性力学是研究弹性体在受力作用下变形、设置复原以及有关弹性能及弹性极限等问题的学科。
弹性力学的基本定理是胡克定律，即在弹性限度内，弹性形变与弹性应力成正比。
热力学是研究热现象及其相互关系的学科，它涉及温度、压力、热功、热能等基本概念。
热力学分为热力学第一定律和热力学第二定律两个部分。
热力学第一定律是热能守恒定律，热力学第二定律是热能不可逆性原理和热传递中的“热从高温物体向低温物体传递”的不可违背性。
2. 机械设计机械设计是机械工程中最重要的分支之一，它是将机械力学及其他相关学科的理论知识应用于机械产品的设计、制造、评价和维护方面的学科。
机械设计的主要内容包括产品的设计原则、功能分析、制造工艺、工艺装备、材料科学、检验技术等。
在机械设计中，常常需要运用种类繁多的机械零部件，如齿轮、传动装置、轴承、液压系统、传感器等。
机械设计的过程通常包括以下几个方面：确定设计要求和目标，开展市场和技术研究，进行产品概念设计，进行详细设计，进行计算机辅助设计与工程和技术流程组织。
机械基础知识点整理
机械基础知识点整理1.力学：力学是机械工程的基础学科，分为静力学和动力学两个方面。
静力学研究物体处于平衡状态下的力学性质，动力学研究物体的运动规律。
2.材料力学：材料力学是研究材料的力学性质和破坏行为的学科。
重要的概念包括应力、应变、弹性、塑性和断裂等。
3.工程图学：工程图学是机械工程师必备的一项技能，研究机械零件和工件在设计、制造和装配过程中的图形表示方法。
常用的图形包括平面图、剖视图和三维图等。
4.机械制图：机械制图是通过绘制图纸来传达机械设计和制造信息的过程。
主要包括零件图、装配图和工艺图等。
5.机械加工工艺：机械加工是指通过切削、成形、焊接等方法将原材料加工成零件或工件的过程。
常用的机械加工工艺包括车削、铣削、钻孔和切割等。
6.机械传动：机械传动是指传递运动和能量的装置或系统。
常见的机械传动方式包括齿轮传动、带传动和链传动等。
7.液压传动：液压传动利用液体的压力来传递能量和控制运动，广泛应用于各种机械装置中。
液压传动的主要组成部分包括液压泵、液压缸和液压阀等。
8.气动传动：气动传动与液压传动类似，但使用气体代替液体进行能量传递和运动控制。
常见的气动元件包括气压缸、气压阀和气源处理装置等。
9.机械振动：机械振动是指机械系统在运行中产生的振动现象。
机械振动的控制和分析对于提高机械性能和延长使用寿命非常重要。
10.热工学：热工学是研究能量转换和能量传递的科学，机械工程中常用的热工学原理包括热力循环、热轮机和热力学效率等。
11.机械设计：机械设计是机械工程师的核心能力之一，主要包括机械零件设计、装配设计和机械系统设计等。
12.工程材料：工程材料是指在机械工程中常用的金属、塑料、复合材料和陶瓷等。
了解材料的性质和特性对于正确选择和使用材料非常重要。
13.机器人技术：机器人技术是现代机械工程的重要分支，研究机器人的感知、控制和运动规划等。
机器人在自动化生产、航天和医疗等领域中有广泛应用。
14.计算机辅助设计与制造：计算机辅助设计与制造是利用计算机和相关软件来辅助机械设计和制造的一种技术。
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四、力的平移定理 力的平移定理 将作用于物体上的已知力F平移到物体上任一点O 时，必须附加一个力偶，才能与原力的作用等效。附加力偶的力偶矩 等于原力F对平移点O的力矩。 五、平面力偶系的合成与平衡 1、力 偶 系：作用于同一物体上的若干个力偶组成一个力偶 系。 2、平面力偶系：作用在同平面力偶系一平面内的力偶系称为平 面力偶系。 六、平面力偶系的合成与平衡 1、合成 由理论可以证明，作用在同一平面内的一个力偶系合成的结果为 一合力偶，合力偶矩的大小等于各分力偶矩大小的代数和。即： m =m1+ m2+···+mn = Σmi (3-4) 2、平衡 物体在力偶系作用下处于平衡状态时的必要与充分条件是： 力偶系中各个力偶矩的代数和等于零。即： Σ mi = 0 （3-5）
mo（F）= ±F·d
（3-1）
4、性质 （1）力F 沿作用线移动，力矩的大小不变。因为力的大小，方 向和力臂不变。 （2）力矩等于零的条件是：力等于零或力的作用线通过矩心。 因为mo（F）=±Fd =0， 必有F =0 或 d =0。 二、合力矩定理 在力矩的计算中，有时力臂的计算比较麻繁，所以常用分力对 某点之矩和合力对该点之矩的关系来计算，即合力矩定理。 合力距定理 平面汇交力系（各力的作用线都汇交于一点的平 面力系）的合力对平面内任意一点之矩，等于其所有分力对同一点 的力矩的代数和。即： mo（F）=mo(F1)+mo(F2)+…+ mo (Fn)=Σmo (Fi) (3-2)
第五节
平面力系
Hale Waihona Puke 1、平面力系：各力的作用线都在同一平面内的力系。 2、平面汇交力系：在平面力系中如果各力的作用线全部汇交于 一点的力系； 3、平面任意力系：如果各力的作用线既不汇交于一点，相互间 也不全部平行的力系。 本节重点研究平面汇交力系、平面任意力系一些基本概念和平 衡条件及根据平衡条件解决实际问题。 一、平面汇交力系 1、力的投影 （1）定义 在力F作用线所在平面内取直角坐标系Oxy，从力F的两端点分 别向坐标轴作垂线，得两垂足的线段。力的投影是代数量。符号：
第三章
机械工程力学基础
本章是本课程的重要内容，通常包括三部分：静力学、材料力学 和运动力学。 1、静力学：是研究物体平衡时作用力之间关系的科学，主要研 究两个问题： （1）力系的简化 研究如何将作用在物体上比较复杂的力系用作 用效果完全相同而便于分析的简单力系代替。 （2）力系的平衡条件 研究受力物体平衡时作用在物体上各力之 间应该满足的条件。 2、材料力学是研究零件在外力作用下产生破坏，变形和失稳的 规律，为既安全又经济地设计零件提供有关强度，刚度和稳定性计 算的基本理论和方法。 3、运动力学是研究质点的运动和刚体的基本运动，以及在这些 运动中，受力物体的运动与作用力之间的关系。 本章只研究静力学和材料力学两部分。
Fｘ 、 Fｙ 。
（2）正负号 正：起点垂足到终点垂足趋向与轴正方向一致。 负：起点垂足到终点垂足趋向与轴正方向相反。
（3）两种情况 第一种：若已知力F的大小为F（恒为正值），它和x轴的夹角 为a（取锐角），则力在轴上的投影Fｘ、Fｙ、可按下式计算： Fｘ=±Fcosα Fｙ=±Fsinα （3-6） 结论: （1）当力和轴平行(或重合)时,力在轴上投影的绝对值等于力的 大小； （2）当力和轴垂直时,力在轴上的投影等于零。 第二种：当力在坐标轴上投影Fx和Fy已知时，则力F的大小F和力 F与x轴所夹的锐角α分别为： F = F +F F α=arctan F （3-7） 二、合力投影定理 合力在任意轴上的投影，等于诸分力在同一轴上投影的代数和。 即 Fx=F1x+F2x+···+Fnx=ΣFix Fy=Fly+F2y+···+Fny=ΣFiｙ （3-8）
第二节
约束与约束反力
机械和工程结构中，每个零部件都是相互联系并相互制约的， 它们之间存在着相互作用力。因此，在解决工程中一般的力学问 题，都必须对零部件的受力情况进行分析。 自 由 体：不受任何限制，可向一切方向自由运动的物体。 非自由体：受其它物体的限制，沿着某些方向不能运动的物体。 约 束：限制非自由体运动的物体，称为该非自由体的约束。 （约束是物体，而不是力） 主 动 力：使物体产生运动或运动趋势的力。主动力一般是给定 或已知的。例如物体的重力。非自由体在主动力作用 下，将产生运动趋势。 约束反力：由约束引起的对物体的作用力称为约束反力。约束 反力为未知量。因为约束反力是限制物体运动力所 以它的作用点应在约束与被约束物体相互连接或触 处，它的方向应与约束所能限制的运动方向相反这 是确定约束反力的方向和作用点位置的基本依据。
三、力偶 1、定义 把作用在同一物体上大小相等，方向相反，但不共线的平行力 组成的力系称为力偶，记作（F，F′）。力偶中两力的作用线的垂 直距离d称为力偶臂。两个力所在的平面称为力偶的作用面。 2、力偶矩 力偶作用于物体的效应只能使物体转动而不能移动。力偶对物 体转动效应的强弱用F与d的乘积来度量，称为力偶矩，并用M表示， 即：
2 1
F =F1+F2
推论二（三力平衡汇交定理） 当刚体受同一平面内互不平行的三个力作用而平衡时，此三力 的作用线必汇交一点。（证明略） 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。
FNy
A FNx FNy
A
FNA
FNx
光滑铰链
固定铰链支座
活动铰链铰座
第三节
物体的受力分析与受力图
静力学中要研究力系的简化和力系的平衡条件，首先必须先研 究分析物体的受力情况并画出作用在物体上所有的力。 分离体：把所研究的物体解除全部约束，把它从周围的物体中 分离出来，此时的物体称为分离体。 受力图：在分离体上画出全部的主动力和约束反力。这种表明 物体受力情况的图形称为该物体的受力图。受力图上的力用力矢表 示。 画物体受力图的步骤： 1、画出所研究对象的分离体； 2、在分离体上画出全部的主动力； 3、在分离体上画出全部的约束反力。
2 2 x y
x y
工程中常见的约束为以下几种： 1、柔体约束 是由绳索、链条或带等非刚性体形成的约束。它们只能受拉不 能受压。柔体约束对物体产生的约束反力的方向，沿着约束的中 柔体约束对物体产生的约束反力的方向， 柔体约束对物体产生的约束反力的方向 心 线背离被约束物体。 线背离被约束物体。这种约束的约束反力常用FT来表示。 2、光滑面约束 这种约束是由与非自由体成点、线、面接触的物体所形成的约 束。由于它只能限制物体沿接触处公法线方向的运动，而不能阻止 物体沿光滑接触面切线方向的运动。因此，光滑面约束对物体的 光滑面约束对物体的 约 束反力，是通过接触点沿着公法线指向被约束物体。 束反力，是通过接触点沿着公法线指向被约束物体。其约束反力 常 F 用F N来表示。 灯
（4）矢量的表示方法 矢量用按一定的比例尺绘制的有向 线段来表示，线段的长度表示矢量的大 F B 小，箭头表示矢量的方向，中的AB 线段 表示的矢量。为了简化，矢量可以只用 A 一个黑体字母表示，如AB矢量可用F表示, v 书写时要在字母上方加箭头，如 F 。 2、力系的概念 力系是同时作用在物体上的一群力。 如果一个力系对物体的作用能用另一个力系来代替而不改变作 用的外效应，这两个力系互为等效力系。 若一个力和一个力系等效，则称这个力是该力系的合力。而力 系中的各个力都是其合力的分力。把各分力代换成合力的过程，称 为力系的合成。把合力换成几个分力的过程，称为力的分解。
T
G
FN
G
柔体 约束
光滑面约束
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 圆柱形销钉 连接的约束反力通过铰链中心，方向不定， 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。 来表示。 光滑圆柱形销钉连接常用于零部件的支座，有下面两种形式： （1）固定铰链支座 用销钉将物体和固定机架或支承面等连接起来，称为固定铰链 支 座； （2）活动铰链支座 如果在固定铰链支座的座体与支承面间加装滚轮，就是活动铰 A A A 链支座。
第一节
一、静力学基本概念
静力学的基本概念及公理
1、力的概念 力是物体间的机械作用，这种作用使物体的运动状态或形状发生 变化。物体运动状态的改变是力的外效应，物体形状的改变是力的 内效应。 （1）力的三要素 力的大小、力的方向和力的作用点。 （2）力的单位 采用国际单位制，牛顿（N）或千牛顿（kN）。 （3）标量和矢量 标量：只考虑大小的物理量。如：时间、长度。 矢量：既考虑大小又考虑方向的物理量。如：力、速度。
3、平衡的概念 平衡是指物体相对地面保持静止或作匀速直线运动状态。 物体在力系作用下处于平衡状态时，称该力系为平衡力系。作 用于物体上的力系，若使物体处于平衡状态，必须满足一定的条 件，这些条件称为力系的平衡条件。 4、刚体和变形固体的概念 （1）刚 体：是指在力的作用下，大小和形状都不发生改变 的物体。 （2）变形固体：是指在力的作用下，形状或大小发生变化的固 体。 在静力学中，通常把物体看成是刚体。 二、静力学公理 所谓公理，就是符合客观现实的真理。静力学的全部理论，都 是以静力学公理为依据导出的。 公理一（二力平衡公理） 作用在同一刚体上的两个力，若使刚体处于平衡状态，则这两 个力必须大小相等，方向相反，且作用在同一直线上。
第四节
力矩 力偶矩
一、力对点的矩 1、定义 力使物体转动效应的程度，由力的大小F与矩心到力的作用线 垂直距离d的乘积F·d来表示。称为力F对O点的之矩，简称力矩。 2、公式