全套電子課件：機(jī)械基礎(chǔ)

1、公差配合與技術(shù)測量工程構(gòu)件的力學(xué)分析常用機(jī)構(gòu)連接與軸系零部件常用傳動模塊三 模塊五 模塊四 模塊二 模塊一 課題一 公差配合及尺寸測量課題二 幾何公差及檢測 課題三 表面結(jié)構(gòu)要求及檢測1.理解互換性以及尺寸、公差、偏差等有關(guān)術(shù)語的概念；2.掌握尺寸公差的基本計算方法以及公差帶圖的畫法；3.掌握公差帶的組成與選用；4.會查閱標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表、基本偏差表和極限偏差數(shù)值表。課題一 公差配合及尺寸測量任務(wù)1 識讀臺階軸的尺寸公差任務(wù)1 識讀臺階軸的尺寸公差任務(wù)引入 如圖1-1-1所示為臺階軸，在零件圖中標(biāo)注了尺寸公差等技術(shù)要求，試說明圖1-1-1 a上所標(biāo)注尺寸 mm與 mm的意義。零件加工后若測得右端

2、圓柱面的實際尺寸為69.930mm，該尺寸是否合格? 如圖1-1-1b所示的標(biāo)注形式中，80h8及70f7又表示什么意義呢？圖1-1-1. 臺階軸圖1-1-1使用了零件尺寸公差的兩種常見標(biāo)注形式。圖1-1-1a標(biāo)注的是公稱尺寸與極限偏差,由其可求得零件的極限尺寸 (可據(jù)此判斷零件是否合格)、公差值，畫出公差帶圖；圖1-1-1b標(biāo)注的是公稱尺寸與公差帶代號，由其可查表確定零件的極限偏差。任務(wù)1 識讀臺階軸的尺寸公差 任務(wù)分析圖1-1-1. 臺階軸一、孔和軸孔：通常指零件的圓柱內(nèi)表面，也包括非圓柱內(nèi)表面，如槽、方孔等。軸：通常指零件的圓柱外表面，也包括非圓柱外表面，如鍵的外表面、圓柱的端面等。任務(wù)

3、1 識讀臺階軸的尺寸公差 相關(guān)知識二、尺寸的術(shù)語及其定義1.尺寸 以特定單位表示線性尺寸大小的數(shù)值稱為尺寸。2.公稱尺寸 是指設(shè)計時給定的尺寸。 孔的公稱尺寸用D表示，軸的公稱尺寸用d表示。3.極限尺寸 允許尺寸變化的兩個界限值稱為極限尺寸。 允許的最大尺寸稱為上極限尺寸Dmax (孔)，dmax (軸) 允許的最小尺寸稱為下極限尺寸Dmin (孔)，dmin (軸)4.實際尺寸Da (孔), da (軸) 通過測量獲得的尺寸稱為實際尺寸。 孔和軸實際尺寸的合格條件如下：Dmin Da Dmax dmin da dmax 三、偏差與公差的術(shù)語及其定義1.偏差 某一尺寸 (實際尺寸或極限尺寸)減

4、去其公稱尺寸所得 的代數(shù)差稱為尺寸偏差，簡稱偏差。(1)極限偏差 ：上極限偏差和下極限偏差；(2)實際偏差。2.公差 即尺寸公差，指允許尺寸的變動量?？祝狠S：3.極限尺寸 指孔或軸允許尺寸變化的兩個界限值，它包括上極限尺寸和下極限尺寸。4.公差帶圖四、規(guī)定公差的目的和互換性 在機(jī)械工業(yè)中，互換性是指制成同一規(guī)格的一批零件或部件，不需任何挑選、調(diào)整或輔助加工就能裝配在機(jī)器上，并能滿足機(jī)械產(chǎn)品的使用性能要求的一種特性。它應(yīng)包括幾何參數(shù)、力學(xué)性能等方面的互換。（1）完全互換性 ；（2）不完全互換性，又稱為有限互換性。 規(guī)定公差的目的就是為了實現(xiàn)產(chǎn)品的互換性。在國家標(biāo)準(zhǔn)中，公差帶的大小由“標(biāo)準(zhǔn)公差”來

5、確定，公差帶的位置由“基本偏差”來確定。1.標(biāo)準(zhǔn)公差 共分20個等級：IT01，IT0，IT1，IT17，IT18，其中IT01精度最高，IT18精度最低。2.基本偏差 國家標(biāo)準(zhǔn)極限與配合規(guī)定的，用以確定公差帶相對于零線位置的上極限偏差或下極限偏差稱為基本偏差。一般為靠近零線的那個極限偏差。國家標(biāo)準(zhǔn)對孔和軸各設(shè)立了28個基本偏差。五、極限標(biāo)準(zhǔn)的基本規(guī)定五、極限標(biāo)準(zhǔn)的基本規(guī)定3.公差帶 孔、軸公差帶代號由基本偏差代號與公差等級數(shù)字組成。4.孔、軸極限偏差數(shù)值的確定(1)基本偏差的數(shù)值。(2)另一極限偏差的確定。 對于孔 ES=EI+IT 或 EI=ES-IT； 對于軸 es=ei+IT 或 ei

6、=es-IT。(3)查極限偏差表。1.分析尺寸與偏差(1)分析尺寸標(biāo)注，見圖1-1-1a。(2)計算公差。(3)求極限尺寸。任務(wù)1 識讀臺階軸的尺寸公差任務(wù)實施2.檢測尺寸 在本任務(wù)中，零件加工后測得右端圓柱面的實際尺寸為69.930mm，比軸的下極限尺寸69.940mm小，不符合dmin da dmax的條件，故該尺寸不合格。3.分析公差帶代號(1)確定公差值。(2)確定基本偏差。(3)計算另一極限偏差。一、一般公差線性尺寸的未注公差線性尺寸的一般公差是指在車間通常加工條件下可保證的公差。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，采用一般公差時，在圖樣上不單獨注出公差，而是在圖樣上、技術(shù)文件或技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中作出總的說明。一

7、般公差規(guī)定了四個等級，即精密f、中等m、粗糙c和最粗v。任務(wù)1 識讀臺階軸的尺寸公差知識鏈接二、技術(shù)測量的一般概念 “測量”就是將被測的幾何量與一個作為測量單位的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較的試驗過程。任務(wù)1 識讀臺階軸的尺寸公差知識鏈接 “檢驗”是與測量相似的一個概念，通常只確定被測幾何量是否在規(guī)定的極限范圍之內(nèi)，從而判定零件是否合格，而不需要確定量值。1.明確配合、間隙配合、過渡配合和過盈配合的概念；2.掌握配合性質(zhì)的判斷方法，能熟練計算極限間隙、極限過盈和配合公差并畫出孔、軸配合公差帶圖；3.掌握配合制、基孔制配合、基軸制配合和混合配合的概念。任務(wù)2 分析齒輪軸套和軸的配合關(guān)系在機(jī)械傳動中,經(jīng)常需要把

8、齒輪裝配到軸上，如圖1-1-5所示，齒輪、襯套、軸套和軸裝配成一體。工作時，要求齒輪與襯套間相對固定，襯套和軸套間為滑動摩擦，而軸套和軸之間應(yīng)相對固定。任務(wù)2 分析齒輪軸套和軸的配合關(guān)系任務(wù)引入要符合以上工作要求，各零件之間應(yīng)選擇什么樣的配合關(guān)系呢？試根據(jù)圖中標(biāo)注的具體尺寸，判斷各零件間分別基于哪種配合制度，并求出極限間隙或極限過盈以及配合公差。兩配合零件間的相對運動關(guān)系 (是相對固定，還是滑動摩擦)決定了它們之間的配合關(guān)系。任務(wù)2 分析齒輪軸套和軸的配合關(guān)系 任務(wù)分析一、配合的相關(guān)概念及性質(zhì)1.配合2.間隙與過盈公稱尺寸相同的相互結(jié)合的孔和軸的公差帶之間的關(guān)系稱為配合?？椎某叽鐪p去相配合的軸

9、的尺寸為正時是間隙，一般用X 表示，其數(shù)值前應(yīng)標(biāo) “+”號；孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸為負(fù)時是過盈，一般用Y 表示，其數(shù)值前應(yīng)標(biāo) “-”號。任務(wù)2 分析齒輪軸套和軸的配合關(guān)系 相關(guān)知識一、配合的相關(guān)概念及性質(zhì)3.配合的性質(zhì)(1)間隙配合。具有間隙 (包括最小間隙等于零)的配合稱為間隙配合。此時孔的尺寸大于或等于軸的尺寸。任務(wù)2 分析齒輪軸套和軸的配合關(guān)系(2)過盈配合。具有過盈 (包括最小過盈等于零)的配合稱為過盈配合。此時孔的尺寸小于或等于軸的尺寸。(3)過渡配合。可能具有間隙也可能具有過盈的配合稱為過渡配合。此時孔的尺寸可能大于也可能小于或等于軸的尺寸。一、配合的相關(guān)概念及性質(zhì)4.配合性

10、質(zhì)的判別(1)由極限尺寸判定，當(dāng) Dmindmax 時，為間隙配合；當(dāng) Dmaxdmin 時，為過盈配合；當(dāng) Dmaxdmin 且dmax Dmin 時，為過渡配合。(2)由極限偏差判定，當(dāng) EIes 時，為間隙配合；當(dāng) ESei時，為過盈配合；當(dāng) ESei 且 esEI 時，為過渡配合。(3)由孔、軸公差帶的位置判定。任務(wù)2 分析齒輪軸套和軸的配合關(guān)系二、極限間隙或極限過盈的計算1.間隙配合 (1)最大間隙 Xmax Xmax=Dmax -dmin =ES-ei0 (2)最小間隙 Xmin Xmin=Dmin -dmax =EI-es0任務(wù)2 分析齒輪軸套和軸的配合關(guān)系2.過盈配合 (1)最

11、大過盈 Ymax Ymax=Dmin -dmax =EI-es0 (2)最小過盈 Ymin Ymin=Dmax -dmin =ES-ei03.過渡配合(1)最大間隙 Xmax Xmax=Dmax -dmin =ES-ei0(2)最大過盈 Ymax Ymax=Dmin -dmax=EI-es0三、配合公差的計算 配合公差是允許間隙或過盈的變動量，用 Tf表示。 間隙配合任務(wù)2 分析齒輪軸套和軸的配合關(guān)系配合公差與尺寸公差具有相同的特性，同樣以絕對值定義，沒有正負(fù)，也不可能為零。過盈配合過渡配合配合公差等于組成配合的孔與軸的公差之和，即：Tf=Th+Ts。四、配合標(biāo)準(zhǔn)的基本規(guī)定1.配合制：指同一極

12、限制的孔和軸組成配合的一種制度。任務(wù)2 分析齒輪軸套和軸的配合關(guān)系（1）基孔制配合（2）基軸制配合（3）混合配合2.配合代號國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，配合代號用孔、軸公差帶代號的組合表示，寫成分?jǐn)?shù)形式，分子為孔的公差帶代號，分母為軸的公差帶代號。在圖樣上標(biāo)注時，配合代號標(biāo)注在公稱尺寸之后。1.分析各配合代號的含義(1)32H7/p6表示公稱尺寸為32mm，公差帶代號為H7的齒輪內(nèi)孔與公差帶代號為p6的襯套外徑的配合。(2)28H7/f6表示公稱尺寸為28mm，公差帶代號為H7的襯套內(nèi)孔與公差帶代號為f6的軸套外徑的配合。(3)22H7/js6表示公稱尺寸為22mm，公差帶代號為H7的軸套內(nèi)孔與公差帶代號為

13、js6的軸頸的配合。任務(wù)2 分析齒輪軸套和軸的配合關(guān)系任務(wù)實施2.判別配合關(guān)系及配合制度，計算極限間隙或極限過盈及配合公差(1)32H7/p6。查表得：32H7 ES=+25m=+0.025mm EI=032p6 es=+42m=+0.042mm ei=+26m=+0.026mm由ESei可知，齒輪內(nèi)孔與襯套外徑的配合為基孔制過盈配合。最大過盈 Ymax=EI-es=0-(+0.042)=-0.042mm最小過盈 Ymin=ES-ei=+0.025-(+0.026)=-0.001mm配合公差 Tf=Ymax-Ymin=-0.042-(-0.001)=0.041mm任務(wù)2 分析齒輪軸套和軸的配合

14、關(guān)系任務(wù)實施2.判別配合關(guān)系及配合制度，計算極限間隙或極限過盈及配合公差(2)28H7/f6。查表得:28H7 ES=+21m=+0.021mm EI=028f6 es=-20m=-0.020mm ei=-33m=-0.033mm由EIes可知，襯套內(nèi)孔與軸套外徑的配合為基孔制間隙配合。最大間隙 Xmax=ES-ei=+0.021-(-0.033)=+0.054mm最小間隙 Xmin=EI-es=0-(-0.020)=+0.020mm配合公差 Tf=Xmax-Xmin=+0.054-(+0.020)=0.034mm任務(wù)2 分析齒輪軸套和軸的配合關(guān)系任務(wù)實施2.判別配合關(guān)系及配合制度, 計算極限

15、間隙或極限過盈及配合公差(3)28H7/js6。查表得：22H7 ES=+21m=+0.021mm EI=022js6 es=+6.5m=+0.0065mm ei=-6.5m=-0.0065mm由ESei且esEI可知，軸套內(nèi)孔與軸頸的配合為基孔制過渡配合。最大間隙 Xmax=ES-ei=+0.021- (-0.0065)=+0.0275mm最大過盈 Ymax=EI-es=0-(+0.0065)=-0.0065mm配合公差 Tf=Xmax-Ymax=+0.0275-(0.0065)=0.034mm任務(wù)2 分析齒輪軸套和軸的配合關(guān)系任務(wù)實施1.明確公差等級的選用原則；任務(wù)3 確定軸承座孔、軸頸、

16、軸瓦之間的配合關(guān)系 2.了解優(yōu)先、常用和一般用途公差帶 ；3.明確配合制的選用原則；4.明確不同配合種類的應(yīng)用；5.能夠采用類比法選用公差等級和配合種類。如圖1-1-9所示為滑動軸承裝配圖。已知軸承座的內(nèi)徑尺寸為38H7，圖1-1-9b和圖1-1-9c中軸的外徑尺寸為18h6。軸的轉(zhuǎn)速一般，潤滑要求一般。試根據(jù)工作要求確定軸瓦、軸的公差帶,并說明軸承座孔、軸瓦、軸之間的裝配關(guān)系。任務(wù)3 確定軸承座孔、軸頸、軸瓦之間的配合關(guān)系 任務(wù)引入圖1-1-9所示為滑動軸承的三種不同設(shè)計結(jié)構(gòu)，圖1-1-9a所示沒有裝軸瓦，圖1-1-9b和圖1-1-9c都裝有軸瓦。在軸瓦的固定方式上，圖1-1-9b依靠軸瓦與

17、軸承座孔之間的過盈配合連接，圖1-1-9c采用騎縫螺釘固定。從使用要求上來看，圖1-1-9b與圖1-1-9c的共同點是：軸瓦與軸承座不能產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動，否則會堵塞加油孔，影響潤滑。任務(wù)3 確定軸承座孔、軸頸、軸瓦之間的配合關(guān)系 任務(wù)分析一、公差帶的選用 任務(wù)3 確定軸承座孔、軸頸、軸瓦之間的配合關(guān)系1.公差等級的選用 總的選擇原則是：在滿足使用要求的前提下，盡量選取低的公差等級。2.公差帶的選用 在使用中的選擇順序是：先選擇優(yōu)先公差帶,再選擇常用公差帶，最后選擇一般公差帶。 相關(guān)知識二、配合的選用 任務(wù)3 確定軸承座孔、軸頸、軸瓦之間的配合關(guān)系1.配合制的選用原則（1）一般情況下，應(yīng)優(yōu)先選用基孔

18、制。（2）與標(biāo)準(zhǔn)件配合時，配合制的選擇通常依標(biāo)準(zhǔn)件而定 。（3）為滿足特殊需要，允許采用混合配合 。 二、配合的選用 任務(wù)3 確定軸承座孔、軸頸、軸瓦之間的配合關(guān)系2.配合種類的選用 方法有計算法、類比法和試驗法3種。一般采用類比法，然后確定其配合種類。采用類比法確定配合的種類，具體步驟如下： （1）根據(jù)使用要求，確定配合的類別，即確定是間隙配合、過盈配合，還是過渡配合。 （2）根據(jù)工作條件，運用類比法確定選用哪一種配合。配合的選用順序是：先選擇優(yōu)先配合，再選擇常用配合，最后選擇一般配合。 （3）當(dāng)實際工作條件與典型配合的應(yīng)用場合有所不同時，應(yīng)對配合的松緊做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，最后確定選用哪種配合。依

19、據(jù)要求，首先確定配合制，其次確定公差等級，最后確定配合性質(zhì)。任務(wù)3 確定軸承座孔、軸頸、軸瓦之間的配合關(guān)系1.確定圖1-1-9a中的配合 選用配合代號 H7/f6。2.確定圖1-1-9b中的配合 選用配合代號 F7/h6。3.確定圖1-1-9c中的配合 選用配合代號 H7/p6。4.將配合代號填入裝配圖。任務(wù)實施課題一 公差配合及尺寸測量課題二 幾何公差及檢測 課題三 表面結(jié)構(gòu)要求及檢測課題二 幾何公差及檢測 任務(wù) 識讀軸套的幾何公差1.明確幾何要素、理想要素和實際要素的概念，明確單一要素和關(guān)聯(lián)要素的概念，明確組成要素和導(dǎo)出要素的概念； 2.明確幾何公差的項目及符號； 3.掌握幾何公差的標(biāo)注方

20、法，能正確識讀幾何公差； 4.理解幾何公差帶的含義，能正確描述幾何公差帶。任務(wù) 識讀軸套的幾何公差加工后的零件不僅會產(chǎn)生尺寸誤差，還會產(chǎn)生形狀、方向、位置和跳動等幾何誤差。零件的幾何誤差同樣會影響零件的使用性能和互換性。因此，零件圖樣上除了規(guī)定尺寸公差來限制尺寸誤差外，還規(guī)定了形狀、方向、位置和跳動公差來限制幾何誤差。幾何公差示例如圖1-2-1所示，試解釋圖樣中各幾何公差代號的含義及公差帶的形狀。任務(wù)引入國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,對零件的幾何公差要求在圖樣上用代號標(biāo)注。其中涉及被測要素和基準(zhǔn)要素 (又分單一要素和關(guān)聯(lián)要素以及組成要素和導(dǎo)出要素等)、公差項目、公差值等內(nèi)容。 任務(wù)分析任務(wù) 識讀軸套的幾何公差

21、一、零件的幾何要素零件的幾何要素 (簡稱要素)是指構(gòu)成零例件形體 的 點、線、面。1、按存在狀態(tài)分為理想要素和實際要素； 2、按所處地位分為被測要素和基準(zhǔn)要素；3、按幾何特征分為組成要素和導(dǎo)出要素。 相關(guān)知識任務(wù) 識讀軸套的幾何公差二、幾何公差的項目及符號 幾何公差可分為形狀公差、方向公差、位置公差和跳動公差四類。幾何公差的項目及符號，見下表121。 任務(wù) 識讀軸套的幾何公差三、幾何公差的標(biāo)注 1.幾何公差代號 包括幾何公差框格和指引線、幾何特征符號、幾何公差數(shù)值和其他有關(guān)符號、基準(zhǔn)字母和其他有關(guān)符號等。2.基準(zhǔn)符號 由涂黑（或空白）的三角形、細(xì)實線和帶大寫字母的方框組成。任務(wù) 識讀軸套的幾何

22、公差三、幾何公差的標(biāo)注 (1)被測要素是組成要素時,指引線的箭頭應(yīng)指在該要素的輪廓線或其延長線上,并應(yīng)明顯地與尺寸線錯開。(2)被測要素是導(dǎo)出要素時,指引線的箭頭與相應(yīng)的尺寸線對齊。(3)當(dāng)同一被測要素有多項幾何公差要求時,可將這些框格繪制在一起,并共用一根指引線。3.被測要素的標(biāo)注方法任務(wù) 識讀軸套的幾何公差三、幾何公差的標(biāo)注 (4)當(dāng)若干個分離要素具有相同幾何特征和公差值時，可在從框格引出的指引線上繪制多個指示箭頭并分別與各被測要素相連。當(dāng)若干個分離要素給出單一公差帶時,應(yīng)在公差框格內(nèi)公差值的后面加注公共公差帶的符號CZ，如圖127b所示。3.被測要素的標(biāo)注方法任務(wù) 識讀軸套的幾何公差三、

23、幾何公差的標(biāo)注 4.基準(zhǔn)要素的標(biāo)注方法 基準(zhǔn)要素采用基準(zhǔn)符號標(biāo)注。 （1）基準(zhǔn)要素是輪廓線或輪廓面時，基準(zhǔn)三角形放置在該要素的輪廓線或其延長線上（與尺寸線明顯錯開）。 （2）基準(zhǔn)要素是尺寸確定的軸線、中心平面或中心點時，基準(zhǔn)三角形應(yīng)放置在該尺寸線的延長線上 。 任務(wù) 識讀軸套的幾何公差三、幾何公差的標(biāo)注 4.基準(zhǔn)要素的標(biāo)注方法 （3）基準(zhǔn)要素為公共軸線時的標(biāo)注方法如圖128所示。任務(wù) 識讀軸套的幾何公差三、幾何公差的標(biāo)注 4.基準(zhǔn)要素的標(biāo)注方法 當(dāng)軸類零件以兩端中心孔工作錐面的公共軸線作為基準(zhǔn)時，可采用如圖1-2-9所示的標(biāo)注方法。 任務(wù) 識讀軸套的幾何公差四、幾何公差的公差帶 幾何公差的公差

24、帶是限制實際要素形狀、方向與位置變動的區(qū)域。若實際要素位于這一區(qū)域內(nèi)，則為合格；否則為不合格。 公差帶的四個要素:（1）公差帶的形狀；（2）公差帶的大小；（3）公差帶的方向；（4）公差帶的位置。任務(wù) 識讀軸套的幾何公差被測要素為40mm的圓柱面，公差項目為圓跳動，公差值為0.025mm，基準(zhǔn)要素是10mm圓柱面的軸線。其公差帶是垂直于10mm圓柱面軸線的任一橫截面內(nèi)、半徑差為公差值0.025mm且圓心在10mm圓柱面軸線上的兩同心圓所限定的區(qū)域。任務(wù)實施1. 任務(wù) 識讀軸套的幾何公差被測要素為40mm圓柱左端面，公差項目為平行度,公差值為0.025mm，基準(zhǔn)要素是零件右端面。其公差帶是間距等于

25、公差值0.025mm且平行于基準(zhǔn)平面(零件右端面)的兩平行平面所限定的區(qū)域。任務(wù)實施2. 任務(wù) 識讀軸套的幾何公差被測要素為20mm圓柱面的中心線，公差項目為同軸度，公差值為0.05mm，基準(zhǔn)要素是10mm圓柱面的軸線。其公差帶是直徑為公差值0.05mm且軸線與10mm圓柱面的軸線重合的圓柱面所限定的區(qū)域。任務(wù)實施3. 任務(wù) 識讀軸套的幾何公差被測要素為零件右端面,有兩項幾何公差要求:(1)公差項目為平面度，公差值為0.02mm。其公差帶是間距為公差值0.02mm的兩平行平面所限定的區(qū)域。(2)公差項目為垂直度，公差值為0.04mm，基準(zhǔn)要素是10mm圓柱面的軸線。其公差帶是間距等于公差值0.

26、04mm，且垂直于10mm圓柱面的軸線的兩平行平面所限定的區(qū)域。任務(wù)實施4. 任務(wù) 識讀軸套的幾何公差一、限定被測要素或基準(zhǔn)要素范圍的標(biāo)注方法 知識拓展如需對要素的某一部分給定幾何公差要求或以要素的某一部分作為基準(zhǔn)時，則應(yīng)用粗點畫線表示其范圍并加注尺寸。任務(wù) 識讀軸套的幾何公差知識拓展二、用數(shù)字表示附加要求的標(biāo)注方法 如果需要給出被測要素任一固定長度上 (或范圍內(nèi))的公差值時，可用數(shù)字表示附加要求。任務(wù) 識讀軸套的幾何公差知識拓展三、用符號表示附加要求的標(biāo)注方法任務(wù) 識讀軸套的幾何公差知識拓展四、用全周符號的標(biāo)注方法幾何公差特征項目(如輪廓度公差)適用于橫截面內(nèi)的整個外輪廓線或外輪廓面時，應(yīng)標(biāo)

27、注全周符號，即在公差框格指引線的彎折處畫一個細(xì)實線小圓圈 。任務(wù) 識讀軸套的幾何公差課題一 公差配合及尺寸測量課題二 幾何公差及檢測 課題三 表面結(jié)構(gòu)要求及檢測1.了解表面結(jié)構(gòu)要求的評定參數(shù)；2.明確表面粗糙度的概念；3.掌握表面結(jié)構(gòu)要求的標(biāo)注方法；4.能正確識讀表面結(jié)構(gòu)要求；課題三 表面結(jié)構(gòu)要求及檢測任務(wù) 識讀并檢測輸出軸的表面結(jié)構(gòu)要求5.明確表面粗糙度的檢測程序；6.了解檢測表面粗糙度的常用方法。如圖131所示，在輸出軸表面上除了尺寸公差要求外，還標(biāo)注有表面結(jié)構(gòu)符號。為什么要對零件表面提出表面結(jié)構(gòu)要求？零件圖上標(biāo)注的表面結(jié)構(gòu)符號又表示什么意義？采用何種檢測儀器和檢測方法進(jìn)行檢測？任務(wù) 識讀

28、并檢測輸出軸的表面結(jié)構(gòu)要求任務(wù)引入零件的表面質(zhì)量與機(jī)械零件的使用性能有著密切的關(guān)系，影響著機(jī)器的工作可靠性和使用壽命。機(jī)械制造中表面結(jié)構(gòu)要求一般用符號標(biāo)注在零件圖上。檢測表面結(jié)構(gòu)要求時，必須根據(jù)被測部位的形狀、所要求的檢測精度以及檢測設(shè)備或者現(xiàn)場條件等情況，合理地選用檢測儀器或量具。任務(wù) 識讀并檢測輸出軸的表面結(jié)構(gòu)要求任務(wù)分析一、表面結(jié)構(gòu)要求任務(wù) 識讀并檢測輸出軸的表面結(jié)構(gòu)要求 表面結(jié)構(gòu)要求是對零件表面輪廓的要求。 表面輪廓是由一個指定平面與實際平面相交所得的輪廓。它由粗糙度輪廓、波紋度輪廓和形狀輪廓 (原始輪廓)構(gòu)成。相關(guān)知識一、表面結(jié)構(gòu)要求任務(wù) 識讀并檢測輸出軸的表面結(jié)構(gòu)要求表面結(jié)構(gòu)參數(shù)包

29、括粗糙度參數(shù) (R 參數(shù))、波紋度參數(shù)(W 參數(shù))和原始輪廓參數(shù)(P參數(shù))。本書主要介紹最常用的粗糙度參數(shù)。表面粗糙度是表述零件表面峰谷高低程度和間距狀況的微觀幾何形狀特性的術(shù)語。表面粗糙度的主要評定參數(shù)包括輪廓算術(shù)平均偏差Ra和輪廓最大高度Rz。二、表面結(jié)構(gòu)要求的表示方法 任務(wù) 識讀并檢測輸出軸的表面結(jié)構(gòu)要求1.表面結(jié)構(gòu)符號 二、表面結(jié)構(gòu)要求的表示方法 任務(wù) 識讀并檢測輸出軸的表面結(jié)構(gòu)要求2.表面結(jié)構(gòu)完整圖形符號的組成為了明確表面結(jié)構(gòu)要求，除了標(biāo)注表面結(jié)構(gòu)參數(shù)和數(shù)值外，必要時應(yīng)標(biāo)注補(bǔ)充要求，補(bǔ)充要求包括加工工藝、表面紋理及方向、加工余量等，其注寫位置，如圖1-3-5所示。二、表面結(jié)構(gòu)要求的表

30、示方法 任務(wù) 識讀并檢測輸出軸的表面結(jié)構(gòu)要求3.表面結(jié)構(gòu)參數(shù)的標(biāo)注 （1）當(dāng)圖樣上標(biāo)注參數(shù)的最大值（max）或（和）最小值（min）時，表示參數(shù)中所有的實測值均不得超過規(guī)定值最大規(guī)則。 當(dāng)圖樣上采用參數(shù)的上限值或（和）下限值時（不標(biāo)注 max與 min），表示參數(shù)的實測值中允許少于總數(shù)的16%的實測值超過規(guī)定值16%規(guī)則（默認(rèn)）。二、表面結(jié)構(gòu)要求的表示方法 任務(wù) 識讀并檢測輸出軸的表面結(jié)構(gòu)要求3.表面結(jié)構(gòu)參數(shù)的標(biāo)注 （2）在符號中表示雙向極限時應(yīng)標(biāo)注極限代號，分別用 “U”和 “L”表示上限值和下限值。當(dāng)只有單向上限值要求時，不加注“U”；當(dāng)只有單向下限值要求時，應(yīng)加注“L”。如果同一參數(shù)有雙

31、向極限要求，在不至于引起歧義的情況下，可以不加注“ U”“ L”。三、表面結(jié)構(gòu)符號在圖樣上的標(biāo)注任務(wù) 識讀并檢測輸出軸的表面結(jié)構(gòu)要求1.標(biāo)注位置與方向 在圖樣上，表面結(jié)構(gòu)符號一般標(biāo)注在可見輪廓線、尺寸界線、尺寸線或其延長線上，也可以標(biāo)注在引出線上；符號的尖端應(yīng)從材料外指向并接觸零件表面，符號中數(shù)字及字母的注寫方向應(yīng)與尺寸數(shù)字方向一致。三、表面結(jié)構(gòu)符號在圖樣上的標(biāo)注任務(wù) 識讀并檢測輸出軸的表面結(jié)構(gòu)要求2.有相同表面結(jié)構(gòu)要求的表面結(jié)構(gòu)符號的簡化注法如果在工件的多數(shù)（包括全部）表面有相同的表面結(jié)構(gòu)要求，則其表面結(jié)構(gòu)要求可統(tǒng)一標(biāo)注在圖樣的標(biāo)題欄附近。表面結(jié)構(gòu)符號后面應(yīng)包括：在圓括號內(nèi)給出無任何其他標(biāo)注

32、的基本符號；在圓括號內(nèi)給出不同的表面結(jié)構(gòu)要求。四、表面粗糙度參數(shù)的檢測程序任務(wù) 識讀并檢測輸出軸的表面結(jié)構(gòu)要求1.目測檢查 當(dāng)工件表面粗糙度比規(guī)定的表面粗糙度明顯好或不好時，不需要用更精確的方法檢驗；或工件表面存在著明顯影響表面功能的表面缺陷時，可選擇目測法檢驗并判定。2.比較檢查 若用目測檢查不能做出判定，可采用目測或手摸的方法將被測表面與表面粗糙度比較樣塊進(jìn)行比較，判斷表面的粗糙度值，必要時還可借助放大鏡、比較顯微鏡等工具，以減小誤差，提高判斷的準(zhǔn)確性。 3.儀器檢查 若用表面粗糙度比較樣塊比較法不能做出判定，應(yīng)采用儀器測量。五、檢測表面粗糙度的常用方法 任務(wù) 識讀并檢測輸出軸的表面結(jié)構(gòu)要

33、求1、樣塊比較法2、顯微鏡比較法3、光切顯微鏡測量法4、電動輪廓儀測量法5、干涉顯微鏡測量法1.62mm 圓柱處兩軸肩、鍵槽兩側(cè)面任務(wù) 識讀并檢測輸出軸的表面結(jié)構(gòu)要求要求用去除材料的方法獲得，單向上限值，輪廓算術(shù)平均偏差為3.2m，16%規(guī)則(默認(rèn))。利用表面粗糙度比較樣塊，通過視覺法或觸覺法與被測表面進(jìn)行比較，以判定被測表面是否符合規(guī)定。任務(wù)實施2.56r6和45m6 的圓柱面任務(wù) 識讀并檢測輸出軸的表面結(jié)構(gòu)要求要求用去除材料的方法獲得，單向上限值，輪廓算術(shù)平均偏差為1.6m，16%規(guī)則(默認(rèn))。利用放大鏡、表面粗糙度比較樣塊，通過放大、比較的方法判定被測表面是否符合規(guī)定。任務(wù)實施3.兩處5

34、5j6的圓柱面任務(wù) 識讀并檢測輸出軸的表面結(jié)構(gòu)要求要求用去除材料的方法獲得，單向上限值，輪廓算術(shù)平均偏差為0.8m，16%規(guī)則(默認(rèn))。利用電動輪廓儀，直接測量得到圓柱面Ra值，或者用儀器的記錄裝置描繪粗糙度輪廓曲線的放大圖，再計算Ra值。任務(wù)實施4.其余表面任務(wù) 識讀并檢測輸出軸的表面結(jié)構(gòu)要求要求用去除材料的方法獲得，單向上限值，輪廓算術(shù)平均偏差為6.3m，16%規(guī)則(默認(rèn))。利用表面粗糙度比較樣塊，通過視覺法或觸覺法與被測表面進(jìn)行比較，以判定被測表面是否符合規(guī)定。任務(wù)實施 公差配合及尺寸測量包括互換性以及尺寸、公差、偏差等有關(guān)術(shù)語，尺寸公差的基本計算方法以及公差帶圖的畫法，公差帶的組成與選

35、用，對間隙配合、過渡配合、過盈配合的概念、判斷、計算及繪制公差帶圖，基孔制配合、基軸制配合和混合配合等概念，公差等級的選用，配合制的選用原則及應(yīng)用等。 幾何公差及檢測包括幾何要素、理想要素和實際要素、單一要素、關(guān)聯(lián)要素、組成要素和導(dǎo)出要素等概念，20個幾何公差項目及符號的介紹，及幾何公差的標(biāo)注和識讀。 表面結(jié)構(gòu)要求及檢測主要包括對表面粗糙度的主要評定參數(shù)Ra和Rz，表面結(jié)構(gòu)符號的組成和標(biāo)注，表面粗糙度參數(shù)的檢測程序及常用方法的介紹。本模塊小結(jié)課題一 靜力學(xué)課題二 材料力學(xué)課題一 靜力學(xué)任務(wù)1 分析梯子的受力并畫受力圖任務(wù)3 分析平面匯交力系任務(wù)2 分析簡支梁的受力并畫受力圖任務(wù)4 分析力偶的作

36、用效果任務(wù)5 分析平面任意力系1. 明確力、剛體、平衡和約束的概念；2. 掌握靜力學(xué)公理；3. 熟悉柔性約束、光滑面約束的性質(zhì)及相應(yīng)約束反力的特征；4. 掌握平衡狀態(tài)下物體的受力分析方法；課題一 靜力學(xué)任務(wù)1 分析梯子的受力并畫受力圖5. 能夠準(zhǔn)確畫出物體的受力圖。任務(wù)1 分析梯子的受力并畫受力圖所受重力為G的梯子AB，一端放置在光滑的水平地面上另一端靠在鉛直的墻上，在D點通過一根水平繩索與墻相連，如圖2-1-2所示。試分析梯子的受力情況并畫出受力圖。任務(wù)引入確定梯子為研究對象，從圖2-1-2中可以看出梯子受到重力 (地球引力)作用，有向下運動的趨勢，但由于受到光滑地面和墻的支撐，不能向下移動

37、，同時又受到水平繩索的作用，不能沿水平方向滑動。任務(wù)分析任務(wù)1 分析梯子的受力并畫受力圖顯然，地面、墻和繩索都對梯子的運動有限制作用，但它們的作用形式和效果有所不同。失去了地面、墻和繩索的限制作用，梯子將不能保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)。那么，如何將周圍物體對梯子的這些作用，通過圖形清楚地表達(dá)出來呢？這就需要了解有關(guān)靜力學(xué)的基本知識和受力圖的畫法。一、靜力學(xué)的基本概念1.剛體：指在受力狀態(tài)下能保持其幾何形狀和尺寸不變的物體。2.力：力是物體間的相互機(jī)械作用。力的國際制單位是牛頓或千牛頓，其符號為N和kN。力的大小、方向 (包括方位和指向)和作用點的位置，這三個因素稱為力的三要素。3.平衡：指物體相對于地

38、球保持靜止或作勻速直線運動的狀態(tài)。4.受力圖：在工程實際中，為了清晰地表示物體的受力情況，常需把所研究的物體 (稱為研究對象)從限制其運動的周圍物體中分離出來，單獨畫出它的簡圖，然后在上面畫出物體所受的力，這樣的圖稱為物體的受力圖。相關(guān)知識任務(wù)1 分析梯子的受力并畫受力圖二、靜力學(xué)公理剛體僅受兩個力作用而平衡的充分必要條件是：兩個力大小相等，方向相反，并作用在同一條直線上，即FA=FB 。 這個公理揭示了作用于物體上的最簡單的力系在平衡時所必須滿足的條件，它是靜力學(xué)中最基本的平衡條件。公理一 二力平衡公理任務(wù)1 分析梯子的受力并畫受力圖二、靜力學(xué)公理在作用于剛體上的已知力系上，加上或減去任一平

39、衡力系，不會改變原力系對剛體的作用效應(yīng)。 這個公理常被用來簡化某一已知力系。依據(jù)這一公理，可以得出一個重要推論：作用于剛體上的力可以沿其作用線移至剛體內(nèi)任一點，而不改變該力對剛體的作用效應(yīng)。這個推論被稱為力的可傳性原理。只適用于剛體，對變形體不適用。公理二 加減平衡力系公理任務(wù)1 分析梯子的受力并畫受力圖二、靜力學(xué)公理作用于物體上同一點的兩個力可以合成為一個合力，合力也作用于該點，其大小和方向由以這兩個力為鄰邊所構(gòu)成的平行四邊形的對角線確定。即合力矢等于這兩個分力矢的矢量和。力的平行四邊形法則總結(jié)了最簡單的力系簡化規(guī)律，它是較復(fù)雜力系合成的主要依據(jù)。公理三 力的平行四邊形法則任務(wù)1 分析梯子的

40、受力并畫受力圖二、靜力學(xué)公理當(dāng)一個物體對另一個物體有作用力時，必然同時引起另一物體對它的反作用力，此作用力與反作用力，總是大小相等，方向相反，作用線相同，并分別作用在這兩個相互作用的物體上。必須強(qiáng)調(diào)指出，作用力和反作用力是分別作用于兩個不同物體上的，因此，決不能認(rèn)為這兩個力相互平衡，這與二力平衡公理中作用于同一物體上的兩個力有著本質(zhì)上的區(qū)別。公理四 作用與反作用公理任務(wù)1 分析梯子的受力并畫受力圖三、約束和約束反力通常把這種對物體運動起限制作用的周圍物體稱為約束，受到約束作用的物體稱為被約束物體。當(dāng)物體沿某一方向的運動受到約束限制時，約束必然對該物體有力的作用，這種力稱為約束反作用力，簡稱約束

41、反力。1. 約束和約束反力的概念任務(wù)1 分析梯子的受力并畫受力圖三、約束和約束反力 由柔軟的繩索、傳動帶、鏈條等柔性物體所構(gòu)成的約束稱為柔性約束。 柔性約束反力作用于連接點，方向沿著柔性件中心線背離被約束物體，通常用符號T表示。2. 柔性約束任務(wù)1 分析梯子的受力并畫受力圖三、約束和約束反力 兩個相互接觸的物體，若不計摩擦，則它們之間的約束稱為光滑面約束。 光滑面約束反作用力通過接觸點，方向總是沿接觸面公法線而指向受力物體，通常用符號 FN 或 N 表示。3. 光滑面約束任務(wù)1 分析梯子的受力并畫受力圖1.取梯子AB為研究對象，把梯子從周圍環(huán)境中分離出來。2.梯子的受力分析(1)梯子AB受到本

42、身重力G的作用 (作用于梯子中心O點，鉛直向下)。(2)在A 點，地面支撐梯子，屬于光滑面約束。梯子在A點受到地面的約束反力FNA，作用于接觸點A，垂直于地面向上。任務(wù)實施任務(wù)1 分析梯子的受力并畫受力圖(3)在D 點，梯子受到繩子的拉力，屬于柔性約束。梯子在D點受到的約束反力即繩索的拉力，作用于D點，沿著繩索方向，用FT 表示。(4)在C點，墻支撐梯子，同樣屬于光滑面約束。梯子在C點受到墻面的約束反力FNC，作用于接觸點C，垂直于梯子。任務(wù)實施任務(wù)1 分析梯子的受力并畫受力圖3.畫出梯子所受的各力，準(zhǔn)確標(biāo)注作用點字母、各力矢符號，即得梯子的受力圖，如圖2-1-11所示。任務(wù)實施任務(wù)1 分析梯

43、子的受力并畫受力圖課題一 靜力學(xué)任務(wù)1 分析梯子的受力并畫受力圖任務(wù)3 分析平面匯交力系任務(wù)2 分析簡支梁的受力并畫受力圖任務(wù)4 分析力偶的作用效果任務(wù)5 分析平面任意力系1. 掌握鉸鏈約束的性質(zhì)及其約束反力的特點；2. 掌握三力平衡匯交定理；3. 熟練掌握物體受力分析的方法；4. 能夠準(zhǔn)確畫出物體的受力圖。課題一 靜力學(xué)任務(wù)2 分析簡支梁的受力并畫受力圖如圖2-1-12所示的簡支梁AB，A端為固定鉸鏈支座，B端為活動鉸鏈支座。在C處受到已知力F的作用，梁的自重不計，要求對梁進(jìn)行受力分析，并畫出梁AB 的受力圖。任務(wù)2 分析簡支梁的受力并畫受力圖任務(wù)引入確定梁AB(其自重忽略不計)為研究對象，

44、從圖2-1-12中可以看出，梁AB在C處受到外力F的作用，在A、B兩端受到鉸鏈支座的限制，梁保持平衡。由于B端鉸鏈支座是活動的，因此，不能限制梁在外力作用下沿B端支撐面水平方向的移動，只能限制梁在垂直于支撐面方向的運動。A端鉸鏈支座是固定的，既能限制梁水平方向的移動，也能限制梁豎直方向的運動，但不能限制梁在外力作用下繞A 端鉸鏈中心的轉(zhuǎn)動。任務(wù)分析任務(wù)2 分析簡支梁的受力并畫受力圖由此可見，A、B兩端鉸鏈支座對梁的約束限制作用，與前面已討論的柔性約束和光滑面約束有所不同。那么這種約束具有哪些特點？其約束反力如何表示？下面將討論鉸鏈約束的性質(zhì)及其約束反力的特點，以進(jìn)一步掌握對物體進(jìn)行受力分析、畫

45、受力圖的基本方法和步驟。任務(wù)分析任務(wù)2 分析簡支梁的受力并畫受力圖一、鉸鏈約束1. 固定鉸鏈支座約束這種由鉸鏈構(gòu)成的約束，稱為鉸鏈約束。相關(guān)知識任務(wù)2 分析簡支梁的受力并畫受力圖2 . 活動鉸鏈支座約束相關(guān)知識任務(wù)2 分析簡支梁的受力并畫受力圖二、三力平衡匯交定理根據(jù)公理二和公理三可得出推論，即作用于物體同一平面內(nèi)的三個互不平行的力使物體平衡，則它們的作用線必匯交于一點。必須注意，三力平衡匯交定理是共面且不平行三力平衡的必要條件，但不是充分條件，即同一平面內(nèi)作用線匯交于一點的三個力不一定都是平衡的。任務(wù)2 分析簡支梁的受力并畫受力圖三、受力分析和畫受力圖的方法所謂受力分析，是指分析所要研究的物

46、體(稱為研究對象)上受力多少、各力作用點和作用方向的過程。畫受力圖的步驟可概括為：據(jù)要求取構(gòu)件，主動力畫上面；連接處解約束，先分析二力件。 注意：如果沒有特別說明，則物體的重力一般不計，并認(rèn)為接觸面都是光滑的。任務(wù)2 分析簡支梁的受力并畫受力圖三、受力分析和畫受力圖的方法任務(wù)實施1.取梁AB為研究對象2.對梁AB 進(jìn)行受力分析(1)梁AB受到主動力F的作用(作用于C點)。(2)梁AB在A端受到固定鉸鏈支座約束，其約束反力大小及方向一般不能由約束本身的性質(zhì)確定，須根據(jù)構(gòu)件受力情況才能確定，故用相互垂直的兩個分力FAx和FAy來代替，如圖2-1-16a所示。(3)梁AB在B端受到活動鉸鏈支座約束，

47、其約束反力通過鉸鏈中心，且垂直于支撐面鉛直向上，用FB表示，如圖2-1-16a所示。任務(wù)2 分析簡支梁的受力并畫受力圖4.進(jìn)一步討論固定鉸鏈支座A處的約束反力也可用一力FA表示，現(xiàn)已知力F與FB相交于D點，根據(jù)三力平衡匯交定理，則第三個力FA也必匯交于D點，從而確定約束反力FA 沿A、D兩點連線的方向。故梁AB的受力圖也可畫成圖2-1-16b。任務(wù)實施任務(wù)2 分析簡支梁的受力并畫受力圖3.畫出梁AB所受的各力準(zhǔn)確標(biāo)注作用點字母、各力矢符號，即得梁AB的受力圖，如圖2-1-16a所示。課題一 靜力學(xué)任務(wù)1 分析梯子的受力并畫受力圖任務(wù)3 分析平面匯交力系任務(wù)2 分析簡支梁的受力并畫受力圖任務(wù)4

48、分析力偶的作用效果任務(wù)5 分析平面任意力系1. 了解平面匯交力系的概念；2. 掌握力在坐標(biāo)軸上的投影；3. 掌握合力投影定理；4. 能夠分析和判斷平面匯交力系；課題一 靜力學(xué)任務(wù)3 分析平面匯交力系5. 能夠?qū)ζ矫鎱R交力系進(jìn)行合成與分解；6. 掌握平面匯交力系的平衡條件。任務(wù)3 分析平面匯交力系如圖2-1-17a所示為臥式車床，圖2-1-17b所示為在該車床上用三爪自定心卡盤夾緊工件時的受力圖 (重力忽略不計)。試分析工件受到的夾緊力。任務(wù)引入工件受到三個卡爪的作用力，分別為F1、F2和F3，這三個力作用在同一個平面內(nèi)，且它們的作用線匯交于一點(回轉(zhuǎn)中心)，一般把這樣的力系稱為平面匯交力系。這

49、樣的力系能不能進(jìn)一步簡化成一個力呢？要使構(gòu)件平衡，這個力系又應(yīng)該滿足什么條件呢？任務(wù)分析任務(wù)3 分析平面匯交力系一、平面匯交力系合成的幾何法 平面匯交力系合成的結(jié)果是一個合力，其大小和方向由各個分力的大小和方向決定，其作用線通過各力的匯交點。即合力等于各分力的矢量和。相關(guān)知識任務(wù)3 分析平面匯交力系二、平面匯交力系合成的解析法1.力在坐標(biāo)軸上的投影，如圖2-1-19所示。如已知F在x軸和y軸上的投影為Fx和Fy，則任務(wù)3 分析平面匯交力系二、平面匯交力系合成的解析法2 .合力投影定理這表明，有限個力的合力在任意軸上的投影等于各個分力在同一軸上投影的代數(shù)和，稱為合力投影定理。任務(wù)3 分析平面匯交

50、力系二、平面匯交力系合成的解析法3 .合成的解析法合力的作用線通過匯交點。任務(wù)3 分析平面匯交力系三、平面匯交力系的平衡條件1. 平面匯交力系平衡的幾何條件平面匯交力系平衡的幾何 (充分必要)條件是：該力系的力多邊形自行封閉。任務(wù)3 分析平面匯交力系三、平面匯交力系的平衡條件2 .平面匯交力系平衡的解析條件及平衡方程即平面匯交力系平衡的解析條件是該力系中所有的力在軸x和軸y上投影的代數(shù)和分別等于零。上式稱為平面匯交力系的平衡方程。利用平衡方程可以求解未知量。平面匯交力系平衡的條件是合力FR為零，用合成的解析法式表示則有:所以任務(wù)3 分析平面匯交力系1.取工件為研究對象任務(wù)實施2.工件的受力分析

51、 工件受到三爪自定心卡盤的三個卡爪的作用力，分別為F1、F2 和F3，這三個力在同一個平面內(nèi)，其作用線匯交于一點 (回轉(zhuǎn)中心)，所以是一個平面匯交力系。任務(wù)3 分析平面匯交力系3.工件的受力簡化工件所受的平面匯交力系可以合成為一個力，有兩個方法：任務(wù)實施(1)運用幾何法合成。工件所受合力為：用力多邊形封閉邊表示合力。(2)運用解析法合成。任務(wù)3 分析平面匯交力系4.工件的平衡條件根據(jù)平面匯交力系的平衡條件可知，要使工件平衡，必須使工件所受合力FR為零。 任務(wù)實施(1)平衡的幾何條件。(力多邊形自行封閉，合力為零，封閉邊變?yōu)橐稽c)(2)平衡的解析條件。工件平衡的解析條件是工件所受的平面匯交力系中

52、的三個力在x軸和y軸上投影的代數(shù)和分別為零，即：反之，如果合力為零，則工件一定平衡。任務(wù)3 分析平面匯交力系課題一 靜力學(xué)任務(wù)1 分析梯子的受力并畫受力圖任務(wù)3 分析平面匯交力系任務(wù)2 分析簡支梁的受力并畫受力圖任務(wù)4 分析力偶的作用效果任務(wù)5 分析平面任意力系1. 掌握力矩、力偶、力偶系的概念；2. 了解合力矩定理；3. 了解力偶的性質(zhì)；4. 能夠分析和判斷平面力偶系；課題一 靜力學(xué)任務(wù)4 分析力偶的作用效果5. 能夠?qū)ζ矫媪ε枷颠M(jìn)行合成與分解；6. 掌握平面力偶系的平衡條件。如圖2-1-20所示為工程中用扳手轉(zhuǎn)動螺母的情況；如圖2-1-21所示為在生活中擰水龍頭和轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤的情況。試分析比

53、較兩者的受力情況和轉(zhuǎn)動效果。任務(wù)4 分析力偶的作用效果任務(wù)引入從任務(wù)引入中的例子可知，力除了能使物體移動 (平移)外，還能使物體繞某一點轉(zhuǎn)動，這運用了力的轉(zhuǎn)動效應(yīng)。例如，用扳手轉(zhuǎn)動螺母時(見圖2-1-20)，作用于扳手一端的力F能使扳手繞O點轉(zhuǎn)動。實踐證明，作用力F靠近端部并與扳手垂直時轉(zhuǎn)動效果比較理想。而且很明顯，作用在扳手上的力F的方向不同，作用效果也不同。那么力F使物體繞O點轉(zhuǎn)動的效果與哪些因素有關(guān)呢？用什么來表示？任務(wù)分析任務(wù)4 分析力偶的作用效果另外，如圖2-1-21中的水龍頭或轉(zhuǎn)向盤，同時受到大小相等、方向相反、作用線相互平行的兩個力的作用，使它們的轉(zhuǎn)動狀態(tài)發(fā)生改變。那么，如何度量

54、它們的轉(zhuǎn)動效應(yīng)呢？擰水龍頭和轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤與用扳手轉(zhuǎn)動螺母有什么不同之處？一、力矩的概念及合力矩定理1.力矩的概念 O點稱為力矩中心，簡稱矩心；O點到力F作用線的垂直距離d稱為力臂。力矩的單位是 Nm 或 kNm ?；?力矩等于零的條件是：力等于零或力的作用線通過矩心。相關(guān)知識任務(wù)4 分析力偶的作用效果一、力矩的概念及合力矩定理 合力矩定理是指平面匯交力系的合力對平面內(nèi)任意一點的力矩，等于力系中各分力對同一點力矩的代數(shù)和。2.合力矩定理任務(wù)4 分析力偶的作用效果二、力偶和力偶矩力偶作用在同一物體上的大小相等、方向相反、作用線相互平行但不在同一直線上的兩個力，稱為力偶。力偶作用面力偶中兩個力所在的平

55、面稱為力偶作用面。作用面不同，力偶的作用效應(yīng)也不一樣。力偶臂兩個力作用線之間的垂直距離d。力偶的轉(zhuǎn)向力偶使物體轉(zhuǎn)動的方向。力偶矩力偶中力的大小和力偶臂的乘積，記作 M ( F ， F) 或 M 。1.力偶和力偶矩的概念任務(wù)4 分析力偶的作用效果二、力偶和力偶矩(1)力偶無合力。力偶不能用一個力來等效，也不能用一個力來平衡，力偶只能由力偶來平衡?？梢詫⒘土ε伎闯山M成力系的兩個基本物理量。(2)力偶對其作用面內(nèi)任一點的矩，恒等于其力偶矩，不因矩心的改變而改變。(3)力偶在任何坐標(biāo)軸上的投影都為零。(4)只要保持力偶矩不變，力偶可在其作用面內(nèi)任意搬移，且可以同時改變力偶中力的大小與力偶臂的長短，對

56、剛體的作用效應(yīng)不變。(5)只要保持力偶矩不變，力偶可從一平面移至與此平面平行的任意平面，對剛體的作用效應(yīng)不變。2.力偶的性質(zhì)任務(wù)4 分析力偶的作用效果課題一 靜力學(xué)任務(wù)1 分析梯子的受力并畫受力圖任務(wù)3 分析平面匯交力系任務(wù)2 分析簡支梁的受力并畫受力圖任務(wù)4 分析力偶的作用效果任務(wù)5 分析平面任意力系1. 掌握平面任意力系的概念；2. 掌握力的平移定理；3. 了解平面任意力系的簡化；4. 應(yīng)用平面任意力系的平衡方程解決實際問題。課題一 靜力學(xué)任務(wù)5 分析平面任意力系如圖2-1-25a所示為塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖。在工程實際中，如果已知起吊重物最大質(zhì)量G=24kN，作用于M點，橫梁的質(zhì)量W=10k

57、N，重心位于H點，鋼索和橫梁的夾角=30，KH=6m，KM=10m，求鋼索EH承受的拉力和K 點的約束反力。任務(wù)5 分析平面任意力系任務(wù)引入對橫梁進(jìn)行受力分析，橫梁KM在起吊重物的重力、橫梁本身的重力，以及鋼索的拉力和K點鉸鏈的約束反力的作用下處于平衡狀態(tài)，受力簡圖如圖2-1-25b所示。顯然，這四個力在同一平面內(nèi)，但不完全匯交于一點，而是任意分布，一般把這種力系稱為平面任意力系。這種力系如何簡化呢？能否用一個簡單的力系來等效代替呢？平衡時又應(yīng)該滿足什么條件？任務(wù)分析任務(wù)5 分析平面任意力系一、力的平移定理力的平移定理 如圖2-1-26所示，作用在剛體上A點的力F，可平行移動到C點，但必須附加

58、一個力偶，其力偶矩等于原力F對新作用點C的力矩。相關(guān)知識任務(wù)5 分析平面任意力系二、平面任意力系向一點簡化1 .平面任意力系向一點簡化設(shè)在剛體上作用一平面任意力系F1、F2、Fn，如圖2-1-27a所示。在平面內(nèi)任選一點O，稱為簡化中心。原力系與作用于簡化中心O點的平面匯交力系和附加的平面力偶系是等效的。任務(wù)5 分析平面任意力系 附加力偶系 M1、M2、Mn 可合成為一個力偶，合力偶矩 MO 等于各附加力偶矩的代數(shù)和。故: 將平面匯交力系F1、F2、Fn合成為作用于簡化中心O 點的一個力 FR，如圖212 7 c所示。則：二、平面任意力系向一點簡化1 .平面任意力系向一點簡化任務(wù)5 分析平面任

59、意力系二、平面任意力系向一點簡化2 .簡化結(jié)果主矢和主矩 平面任意力系中所有力的矢量和FR稱為該力系的主矢；而各力對于任選簡化中心O點之矩的代數(shù)和MO 稱為該力系對于簡化中心的主矩。 主矢的大小和方向為：任務(wù)5 分析平面任意力系三、平面任意力系的平衡條件與平衡方程1 .平衡條件 若要使物體受平面任意力系的作用而處于平衡狀態(tài)，其主矢和主矩必須同時為零，即:也就是：任務(wù)5 分析平面任意力系三、平面任意力系的平衡條件與平衡方程2 .平衡方程 平面任意力系平衡的充分必要條件為：力系中各力在任選的兩個坐標(biāo)軸上的投影的代數(shù)和分別為零，且各力對任一點力矩的代數(shù)和也為零。平面任意力系的平衡方程：任務(wù)5 分析平

60、面任意力系三、平面任意力系的平衡條件與平衡方程2 .平衡方程平面任意力系平衡方程的其他兩種形式：(1)二力矩形式。其中x軸不得垂直于A、B兩點的連線。任務(wù)5 分析平面任意力系三、平面任意力系的平衡條件與平衡方程2 .平衡方程(2)三力矩形式。其中A、B、C三點不得共線。任務(wù)5 分析平面任意力系根據(jù)上面所講的平面任意力系的平衡條件，來解決任務(wù)引入中的問題。1.確定研究對象并受力分析取橫梁為研究對象，畫受力圖，如圖2-1-25b所示。2.列平衡方程選H 點為矩心，列平衡方程求解。任務(wù)實施任務(wù)5 分析平面任意力系任務(wù)實施任務(wù)5 分析平面任意力系一、平面平行力系 在平面任意力系中，若各力的作用線相互平