機(jī)械制圖力學(xué)知識(shí)裝卸工藝

機(jī)械制圖力學(xué)知識(shí)裝卸工藝第1頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第一章：機(jī)械制圖第2頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一視圖是一種“正對(duì)著”物體某幾個(gè)方向去看，而分別畫(huà)出幾個(gè)平面圖形的方法來(lái)表達(dá)物體的形狀。這樣的平面圖形稱(chēng)為視圖，例如圖1-2的三個(gè)平面圖形。是分別從圖1-1所示物體的主視方向（前面），俯視方向（頂面）和左視方向（左面）“正對(duì)著”物體觀(guān)察后畫(huà)出來(lái)的圖形，統(tǒng)稱(chēng)為三面視圖（簡(jiǎn)稱(chēng)三視圖）。其中每個(gè)視圖的名稱(chēng)如下：主視圖主視圖是“正對(duì)著”物體從前向后觀(guān)察所得的圖形，它表達(dá)了由前向后看到的物體表面形狀。一般應(yīng)選物體形狀特征明顯的方向作為視圖。如圖1-2所示。俯視圖俯視圖是“正對(duì)著”物體從上向下觀(guān)察所得的圖形（也可將物體向前旋轉(zhuǎn)90°），它表達(dá)了由上向下看到的物體表面形狀。按規(guī)定，俯視圖應(yīng)畫(huà)在主視圖下面，圖形應(yīng)與主視圖在長(zhǎng)度方向?qū)φ?，不可錯(cuò)開(kāi)，如圖1-2所示。圖1-1立體圖圖1-2三視圖間的位置和關(guān)系左視圖左視圖是“正對(duì)著”物體從左面向右觀(guān)察所得的圖形（也可將物體從主視圖位置向右旋轉(zhuǎn)90°），它表達(dá)了由左向右看到的物體表面形狀。按規(guī)定，左視圖應(yīng)畫(huà)在主視圖的右邊，圖形在高度方向相應(yīng)與主視圖對(duì)齊，如圖1-2所示。第3頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一圖1-1立體圖圖1-2三視圖間的位置和關(guān)系第4頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一投影物體在光線(xiàn)照射下，在物體后面的墻壁或地面上就有一定形狀的影子出現(xiàn)，這種影子就叫做物體的投影。我們把光源（電燈、太陽(yáng)等）叫做投射中心，光線(xiàn)叫做投射線(xiàn)，墻壁或地面叫做投影面。這種由光線(xiàn)照射物體而在物體后面的投影面上產(chǎn)生投影的方法叫做投影法。中心投影以一點(diǎn)為投射中心，它發(fā)出的光線(xiàn)照射物體后，在物體后面的投影面上所得到的投影，叫做中心投影。在中心投影中所得的投影總比物體的輪廓大，如圖1-3所示。中心投影不能得到物體真實(shí)大小的圖形，因此，它不能作為繪制機(jī)械圖樣的基本方法。平行投影用平行光線(xiàn)照射物體，物體在投影面上所得的投影叫做平行投影，如圖1-4所示。第5頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一圖1-4平行投影第6頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一正投影與斜投影第7頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三視圖的投影規(guī)律

三個(gè)不同方向向三個(gè)投影面投影所得的三視圖，這三個(gè)視圖表示彎板的空間形狀：主視圖反映了彎板的長(zhǎng)度和高度；俯視圖反映了彎板的長(zhǎng)度和寬度；左視圖反映了彎板的寬度和高度。即主視圖和俯視圖反映了彎板同一長(zhǎng)度，并對(duì)正；主視圖和左視圖反映了彎板同一高度，應(yīng)平齊；俯視圖和左視圖反映了彎板同一寬度，應(yīng)相等。以上所述三視圖之間的關(guān)系就是：主、俯視圖長(zhǎng)對(duì)正；主、左視圖高平齊；俯、左視圖寬相等。簡(jiǎn)稱(chēng)“長(zhǎng)對(duì)正，高平齊，寬相等”，這就是三視圖之間的投影規(guī)律。這一規(guī)律對(duì)于機(jī)件整體或部分都是如此，是畫(huà)圖和看圖的基本規(guī)律。第8頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三視圖的形成a）將彎板向三個(gè)相互垂直投影面投影b）投影面的展開(kāi)c）投影面展開(kāi)后的三視圖位置

d）三視圖及其投影規(guī)律第9頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一 尺寸注法尺寸注法的基本規(guī)則(1)機(jī)件的真實(shí)大小應(yīng)以圖樣上所注的尺寸數(shù)值為依據(jù)，與圖形的大小及繪圖的準(zhǔn)確度無(wú)關(guān)。(2)圖樣中的尺寸若以mm為單位時(shí)，不必標(biāo)注計(jì)量單位的符號(hào)或名稱(chēng)，如果用其他單位時(shí)，則必須注明相應(yīng)的單位符號(hào)。(3)機(jī)件的每一尺寸一般只標(biāo)注一次，并應(yīng)標(biāo)注在表示該結(jié)構(gòu)最清晰的圖形上。圖1-8尺寸標(biāo)注示例(4)圖樣中所注的尺寸為該圖樣所示機(jī)件的最后完工尺寸，否則應(yīng)另說(shuō)明。第10頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

常用符號(hào)第11頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一剖視圖剖視圖的概念假想用剖切面剖開(kāi)機(jī)件，將處在觀(guān)察者和剖切面之間的部分移去，而將其余部分向投影面投影所得的圖形稱(chēng)為剖視圖（簡(jiǎn)稱(chēng)剖視）。圖1-13b所示就是假想用一個(gè)通過(guò)搖臂的前后對(duì)稱(chēng)中心線(xiàn)的剖切平面將搖臂剖開(kāi)，移去剖切平面前面的部分，然后把其余部分向投影面投影，所得到的圖形就是剖視圖，如圖1-13c所示的主視圖。第12頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一圖1-13剖視圖第13頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一斷面圖

假想用剖切面將機(jī)件的某處切斷，僅畫(huà)出該剖切面與機(jī)件接觸部分的圖形，這種圖形稱(chēng)為斷面圖，如圖1-19所示。斷面圖常用來(lái)表示機(jī)件上某一局部的斷面形狀，例如機(jī)件上的肋板、輪輻、軸上的鍵槽和孔等。第14頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一圖1-19軸的斷面圖畫(huà)法第15頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第二章：力學(xué)知識(shí)第16頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)：工程力學(xué)為了保證機(jī)器或結(jié)構(gòu)物的正常工作，設(shè)計(jì)時(shí)必須分析各構(gòu)件的受力情況。當(dāng)構(gòu)件平衡時(shí)，還要研究其平衡條件，進(jìn)而確定作用在構(gòu)件上的未知力。所謂平衡，是指物體相對(duì)于地球處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。第17頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一力的概念力是物體間的相互機(jī)械作用的一種表現(xiàn)。由實(shí)踐可知，力對(duì)物體的效應(yīng)取決于力的大小、方向、作用點(diǎn)，即力的三要素。這三個(gè)要素中，任何一個(gè)改變時(shí)，都為改變力對(duì)物體的效應(yīng)。顯然，力是矢量。力的國(guó)際單位是牛（N）或千牛（kN）。剛體的概念所謂剛體是指在力的作用下不變形的物體。事實(shí)上，剛體是不存在的。在工程上機(jī)械零件受力發(fā)生微小變形（可以忽略），可作為剛體。第18頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一力的性質(zhì)

性質(zhì)1（二力平衡條件）：剛體上僅受兩個(gè)力作用而平衡的必要和充分條件是：此兩力必須等值、反向、共線(xiàn)，即F1=－F2（圖3-1）。性質(zhì)2（力的可傳性）：作用于剛體上的力可沿其作用線(xiàn)移動(dòng)到該剛體上任一點(diǎn)，而不改變此力對(duì)剛體的作用效應(yīng)（圖3-2）。性質(zhì)3（力的平行四邊形法則）：作用于物體上同一點(diǎn)的兩個(gè)力的合力也作用于該點(diǎn)，且合力的大小和方向可用這兩個(gè)力為鄰邊所作的平行四邊形的對(duì)角線(xiàn)來(lái)確定（圖3-3）。該法則說(shuō)明，力矢量可按平行四邊形法則進(jìn)行合成和分解，合力矢量FR與分力矢量F1、F2間的關(guān)系符合矢量運(yùn)算法則。性質(zhì)4（作用與反作用定律）：兩物體間相互作用的力總是同時(shí)存在，并且兩力等值、反向、共線(xiàn)，分別作用于兩個(gè)物體。這兩個(gè)力互為作用與反作用的關(guān)系。第19頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一力的分解力的合成二力平衡力的可傳性第20頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一約束和約束力自然界的一切事物總是以各種形式與周?chē)氖挛锘ハ嗦?lián)系又互相制約的。在工程上，各種構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)都受到與它相聯(lián)系的其他構(gòu)件的限制。一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)受到周?chē)渌矬w的限制，這種限制條件稱(chēng)為約束。約束作用于該物體上的限制其運(yùn)動(dòng)的力，稱(chēng)為約束力。下面介紹工程上常見(jiàn)的約束類(lèi)型及其約束力的表示方法。第21頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一柔性約束屬于這類(lèi)約束的有繩索、鏈條和膠帶等。柔索本身只能承受拉力，不能承受壓力。其約束特點(diǎn)是：限制物體沿柔索伸長(zhǎng)方向運(yùn)動(dòng)，只能給物體提供拉力，用符號(hào)F表示。如圖3-7a中起吊一減速箱蓋，鏈條AB、AC、AD分別作用于鐵環(huán)A的拉力為、、、鏈條AB、AC分別作用于蓋上B、C點(diǎn)的拉力為。圖3-7b中膠帶對(duì)膠帶輪的拉力均屬于柔性約束力。第22頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一光滑接觸面約束

當(dāng)兩物體接觸面上的摩擦力可略去不計(jì)時(shí)，即構(gòu)成光滑接觸面（簡(jiǎn)稱(chēng)光滑面）約束。此圖7-11柔性約束時(shí)，被約束的物體可以沿接觸面滑動(dòng)或沿接觸面的公法線(xiàn)方向脫離，但不能沿公法線(xiàn)方向壓入接觸面。因此光滑接觸面約束力的作用線(xiàn)，沿接觸面公法線(xiàn)方向，指向被約束物體，恒為壓力，稱(chēng)為法向約束力，常用表示，如圖3-8所示。第23頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一圓柱形鉸鏈約束兩個(gè)帶有圓孔的物體，用光滑圓柱形銷(xiāo)釘相連接。受約束的兩個(gè)物體都只能繞銷(xiāo)釘軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，銷(xiāo)釘便對(duì)被連接的物體沿垂直于銷(xiāo)釘軸線(xiàn)方向的移動(dòng)形成約束，稱(chēng)為圓柱形鉸鏈約束。約束形式分為：可分為以下幾種形式：中間鉸鏈約束。如圖3-9所示；固定鉸鏈約束，如圖3-10；活動(dòng)鉸鏈支座約束。如圖3-12。中間鉸鏈約束固定鉸鏈約束第24頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二力桿約束不計(jì)自重，兩端均用鉸鏈的方式與周?chē)矬w相連接，且不受其他外力作用的桿件，稱(chēng)為鏈桿。它是二力桿或二力構(gòu)件。根據(jù)二力平衡條件，鏈桿的約束力必沿桿件兩端鉸鏈中心的連線(xiàn)，指向不定。如圖3-13a中的AC桿和3-13b中的DC桿都是二力桿。第25頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一固定端約束

如圖所示，建筑物上的陽(yáng)臺(tái)、車(chē)床上的刀具、立于路邊的電線(xiàn)桿等均不能沿任何方向移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，構(gòu)件所受到的這種約束稱(chēng)為固定端約束。約束力如圖3-14所示，用兩個(gè)正交分力表示限制構(gòu)件移動(dòng)的約束作用，一個(gè)約束力偶表示限制構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)的約束作用。第26頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一受力圖

工程中的結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)十分復(fù)雜，為了清楚地表達(dá)出某個(gè)物體的受力情況，必須將它從與其相聯(lián)系的周?chē)矬w中分離出來(lái)，即解除其約束成為分離體。在分離體上畫(huà)上其所受的全部主動(dòng)力和約束力，此圖形稱(chēng)為研究對(duì)象的受力圖。畫(huà)受力圖的基本步驟一般為：（1）定研究對(duì)象，取分離體；（2）在分離體上畫(huà)出全部主動(dòng)力；（3）在分離體上畫(huà)出全部約束力。第27頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第二章：材料力學(xué)

第28頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一概論1、構(gòu)件正常工作的基本要求為了保證零件有足夠的承載能力，零件必須滿(mǎn)足下列基本要求：（1）足夠的強(qiáng)度。（2）足夠的剛度。綜上所述，具有足夠的強(qiáng)度和剛度是設(shè)計(jì)零件時(shí)必須滿(mǎn)足的最基本、最主要的要求。本章的任務(wù)是學(xué)習(xí)零件的強(qiáng)度和剛度計(jì)算的理論基礎(chǔ)，從而為零件選用適當(dāng)?shù)牟牧?，確定合理的截面形狀和尺寸。第29頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2、桿件變形的基本形式在機(jī)器或結(jié)構(gòu)物中，零件的形式是多種多樣的，若零件的長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于橫截面的尺寸，則稱(chēng)為桿件或桿。軸線(xiàn)為直線(xiàn)的稱(chēng)為直桿。各橫截面的形狀、尺寸完全相同的稱(chēng)為等截面桿，否則為變截面桿。圖4-1桿件的基本變形桿件在不同形式外力的作用下將產(chǎn)生不同形式的變形。桿件變形的基本形式有4種：軸向拉伸或壓縮變形（圖4-1a）、剪切變形（圖4-1b）、扭轉(zhuǎn)變形（圖4-1c）和彎曲變形（圖4-1d）。其他復(fù)雜的變形可歸結(jié)為上述基本變形的組合。第30頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一剪切和擠壓

機(jī)械中有許多承受剪切的零件，如傳遞橫向載荷的聯(lián)接件：鉚釘、柱銷(xiāo)、鉸制孔用螺栓，以及鍵聯(lián)接中的鍵等。圖4-4a所示為一鉚釘聯(lián)接及其鉚釘?shù)氖芰?、變形情況。若鋼板在橫向載荷F的作用下發(fā)生橫向錯(cuò)動(dòng)，則鉚釘?shù)氖芰η闆r如圖4-4b所示，作用在鉚釘上的這對(duì)力，與鉚釘?shù)妮S線(xiàn)垂直，大小相等，方向相反，不作用在一條直線(xiàn)上，但相距極近。在這樣的一對(duì)力的作用下，鉚釘?shù)?截面的相鄰截面將出現(xiàn)相互的錯(cuò)動(dòng)，如圖4-4c所示，這種變形稱(chēng)為剪切變形。另外，鉚釘在承受剪切作用的同時(shí)，鋼板的孔壁和鉚釘?shù)膱A柱表面間還將產(chǎn)生擠壓作用。所謂擠壓就是在外力作用下，兩個(gè)零件在接觸表面上相互壓緊的現(xiàn)象。擠壓時(shí)會(huì)使零件表面產(chǎn)生局部塑性變形。第31頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

剪切強(qiáng)度要確定剪切應(yīng)力，首先要求出內(nèi)力，求內(nèi)力時(shí)仍可采用截面法。如圖4-4d所示，內(nèi)力，由平衡方程=0，可得，稱(chēng)為剪力。鉚釘聯(lián)接及鉚釘?shù)氖芰?、變形情況第32頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一擠壓強(qiáng)度

兩零件間產(chǎn)生擠壓作用時(shí)，其接觸表面稱(chēng)為擠壓面，擠壓面上的壓強(qiáng)稱(chēng)為擠壓應(yīng)力。擠壓應(yīng)力僅分布于接觸表面附近的區(qū)域，其分布狀況比較復(fù)雜，一般假設(shè)其均勻分布。半圓柱擠壓面第33頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一梁的彎曲

彎曲是工程實(shí)際中最常見(jiàn)的一種基本變形。如火車(chē)輪軸（圖4-7）、行車(chē)大梁（圖4-8）等的變形都是彎曲變形的實(shí)例。這些桿件的共同受力特點(diǎn)是：在通過(guò)桿軸線(xiàn)的面內(nèi)，受到力偶或垂直于軸線(xiàn)的外力作用。其變形特點(diǎn)是桿的軸線(xiàn)被彎成一條曲線(xiàn)。這種變形稱(chēng)為彎曲變形。在外力作用下產(chǎn)生彎曲變形或以彎曲變形為主的桿件，習(xí)慣上稱(chēng)為梁。行車(chē)大梁火車(chē)輪軸第34頁(yè)，共59頁(yè)，2023年，2月20日，星期一工程上使用的直梁的橫截面一般都有一個(gè)或幾個(gè)對(duì)稱(chēng)軸。由橫截面的對(duì)稱(chēng)軸與梁的軸線(xiàn)組成的平面稱(chēng)為縱向?qū)ΨQ(chēng)面。當(dāng)作用于梁上的所有外力都位于梁的縱向?qū)ΨQ(chēng)平面內(nèi)時(shí)，梁的軸線(xiàn)在縱向?qū)ΨQ(chēng)平面內(nèi)被彎成一條光滑的平面曲線(xiàn)，這種彎曲變形稱(chēng)為平面彎曲。工程上梁的截面形狀、載荷及支承情況一般都比較復(fù)雜。為了便于分析和計(jì)算，必須對(duì)梁進(jìn)行簡(jiǎn)化，包括梁本身的簡(jiǎn)化、載荷的簡(jiǎn)化以及支座的簡(jiǎn)化等。通常進(jìn)行簡(jiǎn)化后，可將梁歸結(jié)為3類(lèi)：簡(jiǎn)支梁、外伸梁和懸臂梁。第35頁(yè)，共5