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机械基础 吴老师659888(南校区) 课程要求： 1、注意 课前预习、上课练习、课后复习 2、纪律要求：严格遵守学院纪律，严格考勤制度 3、考试要求 课程内容 第1章 机械设计概论 第2章 常用机构 第3章 挠性传动 第4章 齿轮传动 第5章 轮系 第6章 常用连接 第7章 轴系零件 第1章 机械设计概论 任务分析 掌握机器、机构、构件、零件的概念 思考：我们接触过哪些机器？ 地铁车辆、闸机、售票机、汽车、飞机、手机…… 有什么共同点（用自己的话说）： 由许多部分组成、能有规律运动、 1.1 机器与机构 1.1.1 机器 人们用来进行生产劳动的工具，它们都有如下的共同特征： 1)机器由许多构件组成 2)各构件之间具有确定的相对运动； 3)它们能代替或减轻人类的劳动，去完成机械功（如起重机）或转换机械能（如地铁牵引电机将电能转化为机械能）。 1.1.2 机构 机构具有机器的前两个特征，但不具有第三个特征。 １）机器由许多构件组成；２）各构件之间具有确定的相对运动；３）它们能代替或减轻人类的劳动，去完成机械功（如起重机）或转换机械能（如地铁牵引电机将电能转化为机械能）。 区别： 机器：利用机械能做功或实现能量转换 机构：传递或转变运动的形式 1.1.3 构件与零件 零件：机械中的制造单元，机械有若干零件构成 插入：视频发动机装配 1.1.4 机械设计的基本要求和设计方法 1、设计要求 满足使用要求： 我国高速列车： CRH3：300公里级别（营运速度330KM/h，最高速度380KM/h） 满足经济性要求：降低成本，提高效率效益 满足其他要求： 如轿车外形，有的设计时尚、有的气派、有的线条流畅等。 小结： 回顾概念：机器、机构、机械、零件 1.2 力的基本概念 1.2.1 力的概念 回忆：中学物理学习的力概念 举例：生活中的力学问题 扳手 电脑键盘按键 45#钢： 弹性模量取E=210GPa 抗拉强度取600MPa 屈服强度取355MPa 轨道交通一些力学应用： 车辆强度（整车强度、零部件强度） 车辆平稳（动力学） 屏蔽门（抗震性要求：四种载荷：地震、乘客挤压、意外撞击、空气压力） 电梯：强度等 这些主要是设计、制造中应用，我们初步了解，为今后发展打基础。 如：维修，零部件加工等，需要了解。还了一种材料，换了材料，需要保证强度和美观。举例：中兴通讯机柜 1.2.2 刚体的概念 刚体：任意两点间距离始终保持不变的物体。 刚体（无变形）——柔性体（有变形） 思考： 现实生活中，刚体是否存在？ 不存在，但在工程应用中，机械零件通常变形 很微小，在运动分析等问题中可忽略不计，看做刚体。 1.2.3 平衡的概念 物体相对于地球处于静止或匀速直线运动的状态称为平衡。 1.2.4 静力学公理 1. 二力平衡 2. 加减平衡力系公理 3. 力的平行四边形法则 4. 作用于反作用定理 静力学 研究刚体或刚体系在力系作用下处于平衡的规律 ?力系：作用在物体上的一群力 ?平衡力系：作用于物体上，使物体保持平衡的力系 ?平衡力：平衡力系中任一个力都是其余力的平衡力 动车组牵引与制动 力对物体的作用效果与力的以下因素相关： 大小、 方向、 作用点 称为力的三要素。 1、二力平衡公理： 作用于刚体上的两个力平衡的充分必要条件是： 此二力大小相等，方向相反，且沿同一直线。 2、加减平衡力系公理 在作用于刚体的任一力系上，加上或者减去任意一个平衡力系，不改变原力系对刚体的作用效果。 推论1：力的可传递性 作用于刚体上的力可沿其作用线移至刚体上的任一点，不改变作用效果。 3、平衡四边形法则 作用在物体上同一点的两个力可以合成为一个合力，合力的作用点也在该点，其大小和方向由以这两个力为边的平行四边形的对角线所确定。 推论2： 三力平衡汇交定理 刚体受互不平行的三个力作用而平衡时，这三个力的作用线必交汇于一点。 4、作用力与反作用力 大小相等、方向相反、沿同一作用线、并分别作用在两个物体上。 补充：动力学 车辆动力学（动车组传动与控制） 小结： 机械 机器 机构 零件 力 应力 应变 强度 静力学公理 固定 判断悬臂梁 力 A B A：应力、应变大 B：位移大 危险部位 危险部位 危险部位 翼尖位移大 翼根部应力大 固定 固定 实际上 近似看做刚体 固定 固定 * * 课程内容 第1章 机械设计概论 课程内容 第2章 常用机