《机械基础》 课件 项目一 分析机床典型零部件的受力.pptx

机械基础产教融合任务导向项目一分析机床典型零部件的受力

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学习导图

情境导入车床是用车刀对旋转的工件进行圆柱面加工的机床。钻床是用旋转的钻头在工件上加工孔的机床，分别如右图所示。机床在工作过程中，零部件受到多种力的作用。力是使物体运动状态发生改变或使物体形状发生改变的根本原因。请从力学角度分析：1.车工巧对中心时，通常会摇动滑板，使车刀尖将一片很薄的扁料（重力可忽略不计）轻顶在圆棒料上，如右图所示。观察扁料的倾斜方向，说明刀尖在工件中心的上方，调整位置，当扁料位于铅垂位置，刀尖与棒料中心等高，即为刀具的正确位置，分析车工这样操作的原因。2.机床安装时用可调垫铁调整机床的水平，可调垫铁上下垫块接触斜面的斜度为1:20，将机床落放在可调垫铁上，尽管机床很重，但可调垫铁的上垫块并没有沿着斜面下滑，请分析原因。车床钻床

学习目标知识目标1.理解力的概念；2.理解力矩、力偶、力偶矩的概念；3.掌握静力学基本公理等理论知识；4.理解约束及约束力的概念；5.理解摩擦、摩擦角和自锁的概念。能力目标1.具备物体受力分析的能力；2.能够使用力系平衡方程进行计算；育人目标1.培养查阅资料自主学习的习惯；2.培养团队合作意识；3.培养逻辑思维；4.培养严谨求实的学习精神。

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知识链接目录CONTENTS一、认知力的概念和性质二、掌握静力学公理三、认知力矩和力偶四、分析机床零部件的受力五、认识机床工作中的摩擦六、求解机床零部件的平衡

力是物体间相互的机械作用。这种作用对物体产生两种效应：一种是力使物体运动状态发生改变的效应称为力的外效应或运动效应；另一种是使物体形状发生改变的效应称为力的内效应或变形效应。一、认知力的概念和性质1.1.1?力的定义车床在加工过程中，车刀从棒料上切除材料，车刀对棒料施加了切削力FP在国际单位制（SI）中，力的单位是牛顿，简称牛，记作N，有时也用千牛，记作kN。车刀的受力

力对物体的效应取决于力的三要素，即大小、方向和作用点。只要改变其中一个要素，力的作用效果就不同。一、认知力的概念和性质1.1.2?力的三要素力是有方向的量，可以用矢量表示。力可以表示为一个有方向带箭头的线段，线段的长度表示力的大小，通过力的作用线沿力的方向的直线，称为力的作用线；箭头表示力的方向，线段的起点A或终点B表示力的作用点。力矢量

力系作用在物体上的一组力。对物体作用效果相同的力系称为等效力系。在不改变力系对物体作用效果的前提下，用一个简单的力系代替复杂的力系，这一过程称为力系的简化。特殊情况下，若一个力与一个力系等效，则该力称为力系的合力，而力系中各力称为合力的分力。一、认知力的概念和性质1.1.3?力系

平衡是指物体处于静止或匀速直线运动的状态。在大多数情况下，物体的变形对研究物体的平衡问题来说影响极微，也可忽略不计，而近似认为这些物体在受力状态下是不变形的。这种假想的在力系作用下不会变形的力学模型称为刚体。静力学就是研究刚体在力系作用下平衡的规律，所以又称为刚体静力学。二、掌握静力学公理1.2静力学公理

刚体仅受两力作用而保持平衡的充分必要条件是：两力大小相等、方向相反，且作用在同一直线上。在两个力作用下并处于平衡的物体称为二力体，又称为二力杆。二、掌握静力学公理1.2.1?二力平衡公理

1.2.1?二力平衡公理二力构件的判定条件：除了两个力以外，再没有受到其它力的作用且构件保持平衡状态。二力构件的两个力，作用线必沿其作用点的连线，且等值、反向，即F1=F2。欲判断杆件受拉还是受压，可假想将杆件切断，如果两截面靠拢，则杆件受压；若两截面分离，则杆件受拉，如图所示。二、掌握静力学公理二力杆

两物体之间相互作用的力，总是同时存在，且作用力与反作用力等值、反向、共线，分别作用在这两个物体上。二、掌握静力学公理1.2.2?作用力与反作用力公理车刀在工件上切削，车刀作用在工件上的切削力为Fp，如图a）所示。与此同时，工件必有一反作用力Fp作用在车刀上，如图b）所示。这两个力总是等值、反向、共线的。必须注意，由于作用力与反作用力作用在两个物体上，因此不能说Fp和Fp是一对平衡力。作用力反作用力

作用于物体上某一点的两个力，可以合成为一个合力，其作用点也在该点，合力的大小和方向由两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线确定。这个求合力的方法称为是矢量加法，合力矢等于原来两力的矢量和。二、掌握静力学公理1.2.3?力的平行四边形法则由上面公理所