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第七章 零件的受力分析和计算 刚体：静力学所研究的物体均视为刚体 平衡：物体相对于某一参考系保持静止或做匀速运动的状态 平衡力系：如果一物体在一力系 快递的作用下处于平衡状态，这样的力系称为平衡力系 等效力系：两个力系对同一刚体的作用相同，可以相互代替时，称为等效力系 合力：若一力和一力系等效，则此力称为合力，而力系中的各力称为分力 二力体：只受两力作用而处于平衡状态的刚体 平衡状态的充要条件：大小相等，方向相反，作用线相同 解平衡问题的一般步骤：确定研究对象，进行受力分析，画出受力图，根据平衡条件列出平衡方程，用几何法和解析法求方程 主动力：凡能主动引起物体运动或使物体有运动趋势的力 约束：阻碍抑制研究对象运动的物体称为约束物，简称约束 柔索：钢丝绳，链条，胶带 约束力：约束作用在研究对象（被约束物）上的力 铰链： 固定座铰链 中间铰链：当构成的铰链互为约束时，工程上成为中心铰链 活动座铰链（画受力图） 平面汇交力系：各力作用线在同一平面内，并且汇交于一点的力系 力矩：力和力臂的乘积 力偶：作用在同一刚体上一对等值，反向，不共线的平行力 力偶的性质： 1.不能与一个力来等效或平衡，力偶只能与力偶等效或平衡。 2.保持力偶矩的大小和旋向不变，可以任意改变力偶中力的大小和力偶臂的长短，而不影响它对刚体的效应。 3.力偶可以在其作用平面内任意移转，而 不影响它对刚体的效应。 平面一般力系：各力作用线在同一平面内任意分布的力系∑Fx=0，∑Fy=0，∑M0=0 平面平行力系：各力作用线在同一平面内且相互平行的力系 物系：即物体系统，，指工程中的机械或结构 第八章 零件的失效分析和计算 1.轴向压缩或拉伸： 受力特点：外力（或外力的合力）作用线与杆件的轴线重合 变形特点：杆件沿轴线方向伸长或缩短 2.应力：杆的强度强度取决于内力在截面上上分布的密集程度（简称集度），这种内力的集度在力学上称为应力（正应力方向垂直于横截面） 3.正应力:拉（压）杆截面上各点的应力大小相同，方向垂直于横截面的称为正应力。 公式： [σ]=F/A（符号规定：拉应力为正，压应力为负） 4.应变：即相对变形或线应变，用以描述一点处变形的程度 5.Q235碳素结构钢拉伸时四个阶段： 正比例阶段：①弹性形变②应力与应变成正比 屈服阶段：材料暂时丧失了抵抗应变的，这种现象称为屈服 强化阶段：出现最高点 局部收缩阶段：当应力达到强度极限时，试件的某一部分的横截面将突然发生显著地局部收缩，称为缩颈现象，Q235的伸长率δ≈26% 6.塑性材料与脆性材料的区别： （1）塑性材料（δ≥5%）脆性材料（δ＜5%） （2）对于塑性材料，其抗压与抗拉强度相同，而对于脆性材料，其抗压能力显著大于抗拉能力，即耐压不耐拉，于是工程上把脆性材料作为承压构件 许用应力：极限应力除以一个大于1的安全系数S，作为零件工作时所允许的最大应力。(极限应力：材料丧失正常工作时的应力) 公式： [σ]=σlim/S 7.剪切：在一对相距，很近方向相反的横向外力作用下，构建的横截面沿外力方向发生的错动变形。 受力特点：零件受到一对大小相等，方向相反，且作用线相距很近的外力或外力的合力。 变形特点：两力作用线间的截面发生相对错动。 8.切应变: γ≈tanγ=cc’/bc=dd’/ad(见P197图8-11) 9.切应力：同截面相切的应力称为切应力（τ）。 10. 剪切虎克定律：τ=Gγ（G的值查表） 11.扭转的受力特点：一对大小相等，方向相反的外力偶作用，且两外力偶的作用平面与杆件的轴线垂直。（规定：以右手四指表示扭矩的转向，当大拇指指向离开横截面时为正，反之为负） 12.抗扭截面系数Z：反映截面抵抗扭转的能力 13.抗弯截面系数W：反映截面抗弯能力 14.梁的弯曲强度条件：σmax=|Mσ|max/W≤[σ] 扭转强度条件：τmax=|Mτ|max/Z≤[τ] 15.平面弯曲：当外力和（或）外力偶作用在此纵向对称平面内，梁的轴线就在该平面内弯曲成一条平面曲线，这种弯曲称为平面弯曲 16.梁上载荷：集中力，集中力偶，均布载荷 17.弯矩规定：凡弯矩使梁弯曲成下凹时取为正值，反之为负 18.交变应力：应力大小和方向随时间作周期性变化的应力 19.疲劳破坏：机器零件在交变应力作用下，经过一定循环次数后发生的破坏 第九章 零件的材料选择 1.工程材料：金属材料，非金属材料，复合材料。 金属材料：黑色金属材料（钢、铁），有色金属材料。 2.Q235： 45：优质碳素结构钢，含碳量0.45 ZG200-400： HT150： QT60