机械学基础第二章-机构的组成原理
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机械基础知识点第⼀章绪论第⼀节课程的特点1. 综合性本课结合了⼯程⼒学,机械⼯程材料,常⽤机构,⽀撑零部件,机械传动,液压传动,⽓压传动的相关知识。
2.基础性⽆论从事机械制造,还是使⽤研究机械,都要运⽤这些基本知识。
3.⼀体性本门课程理论与实践紧密融合,学做⼀体。
第⼆节机械的组成“机械基础”主要研究对象是机械,我们的⾐⾷住⾏都离不开机械。
机械始于⽯器时代,指南车,地动仪是我们的祖先发明的机械。
1840年英国⼯业⾰命开启了机械飞速发展的时代,从蒸汽机,发电机,内燃机,计算机到现在的柔性制造单元和智能机器⼈等。
⼈类凭借智慧,使机械在种类,材料,⼯艺,性能等⽅⾯不断丰富完善。
1.机械是机器和机构的统称2.机器与机构的特征●机器特征:(1)是⼈为的实体组合。
(2)各部分(实体)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。
●机构特征:具有确定相对运动的构件的组合。
具有独⽴运动的基本单元●机构不具备机器的第三个特征,是机器的主要组成部分,⼀部机器可以有多个机构,也可以只含有⼀个机构3.机器由哪⼏部分组成●动⼒部分传动部分⼯作部分操作或控制部分辅助部分(润滑,照明等)●机械分类情况动⼒机械(变换能量):电动机,内燃机等加⼯机械(变换物料):⾦属切削机床,压⼒机等运输机械(变换位置):汽车,缆车等信息机械(变换信息):传真机,数码相机等4.对机械要求:功能要求节能环保安全防护等5.零件●通⽤零件指各种机械中经常⽤到的零件●专⽤零件指在某些机械中才⽤到的零件第三节摩擦与损失●摩擦和磨损是⾃然界和社会⽣活中普遍存在的现象●30%-50%的能量消耗在各种形式摩擦中●80%的机器因为零件磨损⽽失效●摩擦,指两物体接触表⾯阻碍它们相对运动的机械阻⼒1.摩擦类型:1.固体摩擦⼲摩擦,边界摩擦除利⽤外尽量避免2.液(⽓)摩擦理论上不产⽣磨损,理想摩擦状态3.混合摩擦两者之间2.磨损运动副之间的摩擦将导致机件表⾯材料逐渐损耗形成磨损⼀个机械的磨损过程⼤概分为三个阶段磨合阶段是有益磨损,如减速器根据磨损机理分类,磨损主要有粘着磨损,磨料磨损,疲劳磨损,腐蚀磨损等第⼀章机械⼯程材料第⼀节⾦属材料性能1.使⽤性能定义:⾦属材料在使⽤过程中所表现出来的特性物理特性:密度,熔点,导电性,导热性,热膨胀性,磁性化学特性:耐蚀性,抗氧化性,化学稳定性⼒学特性:强度,塑性,硬度,韧性,疲劳强度2.⼯艺性能定义:⾦属在加⼯制造过程中所表现出来的特性铸造特性:⾦属材料铸造成型的能⼒锻造特性:⾦属在锻压成型过程中所表现出的能⼒切削加⼯性能:⾦属被切割难易程度焊接性:在⼀定焊接条件下⾦属材料获得优良焊接接头的能⼒第⼆节⾦属材料--⾮合⾦钢●⾦属材料分类:●钢铁材料:⾮合⾦钢合⾦钢铸铁●⾮铁⾦属:除钢铁材料以外其他⾦属(有⾊⾦属,硬质合⾦)●炼铁过程:原料:铁矿⽯或废铁原料在⾼炉中经过⼀系列反应还原出铁铸造⽣铁,含碳2.11%以上炼钢⽣铁,在炼钢炉中进⼀步氧化碳,得到⾮合⾦钢在炼钢过程中加⼊某些合⾦元素,得到合⾦钢⾮合⾦钢:⼀种铁碳合⾦(碳通常⼩于1.5%)分类1:低碳钢<=0.25%中碳钢=0.25%~0.60%⾼碳钢>=0.6%B.⾮合⾦钢中含有少量硅,锰,硫,磷等C.硅,锰是脱氧剂主要成分,能提⾼钢的强度和硬度(有益元素)D.磷,硫是原料中附带的,硫--热脆性,磷--冷脆性,有害元素按磷硫分:普通质量⾮合⾦钢S≤0.035% P≤0.035%优质⾮合⾦钢SP≤0.030%特殊质量⾮合⾦钢S≤0.020% P≤0.025%按⽤途分:碳素结构钢;例如铁钉,属于低碳钢,冶炼容易,⼯艺性好,价格低廉,且在⼒学性能上也能满⾜⼀般的⼯程结构及普通机械零件的要求,Q195 Q215 Q235:塑性和焊接性较好,但强度不⾼,可⽤于桥梁,⾼压线塔,房屋框架等⼯程结构,铆钉,螺栓螺母垫⽚,轴套等Q255 Q275:强度相对较⾼,可以⽤来制造链轮,拉杆,安全销等优质碳素结构钢例如,60代表C含量0.6%08F:强度硬度很低,塑性韧性很⾼,具有很好冷变形能⼒,常⽤于制造薄板,铁丝,冲压件等20:起重钩,指甲钳等受⼒不⼤,韧性较⾼的零件45:综合⼒学性能好,常⽤于制造齿轮,轴等重要运动零件60:弹簧,板簧等弹性零件80:强度较⾼,常⽤来制造受巨⼤拉⼒的钢丝绳碳素⼯具钢:⾼硬度,⾼耐磨性(0.7%以上⾼碳钢)(优质⾮合⾦钢)⽤T+数字表⽰ T代表碳数字代表含碳千分数,后加A表⽰有害元素更低、T7 T8:碳质量分数相对较低,仍具有⼀定塑性,且有良好硬度,常⽤于制造斧头,锤⼦,凿⼦,定位冲⼦等切削能⼒要求不⾼的⼯具T9 T10;⽤于制造钢锯锯条,⼿攻螺纹⽤的丝锥和板⽛等低速耐磨⼯具T12 T12A:硬度,耐磨性较⾼,制造普通⼑具,⼀般性量具,模具。