1、 内力
内力,即是构件内部之间或各质点之间的相互作用力。
构件在未受外力作用时,其中即有内力存在;当受到外力作用时,这些构件内力就要发生相应的变化,可以认为,在外力作用下出现了附加内力,材料力学中,只研究外力与附加内力的关系,故将附加内力简称为内力。
2、 应力
根据“平面假设”可知,内力在横截面上是均匀分布的,若杆轴力为N,横
截面面积为A,则单位面积上的内力为: σ=N/A
式中σ称为正应力,它反映了内力中横截面上分布的密度,国际单位为帕斯卡(Pa)。
P P
P N
3、 许用应力·强度条件
1)在外力作用下材料不被破坏的条件下,应力能够达到的最大限度,称为该材料的极限应力σjx
2)将测定的极限应力σjx作适当降低,规定出杆件能安全工作的应力最大值,这就是许用应力?σ?。
为保证零件有足够的强度,必须使零件在受载后的工作应力不超过许用应力。
即:
σ≤?σ?
第5课时
1、任务:摩擦现象的形成及种类 2、目的:摩擦的过程
§1-4摩擦和磨损
(一)摩擦
摩擦是指两物体的接触表面阻碍它们相对运动的机械阻力。
6
摩擦的基本概念、分类、摩擦状态及物理值见教材P9面表1-1。
(二)磨损
1、磨损的过程
机件的磨损过程大致分为三个阶段 1) 走合磨损阶段 2) 稳定磨损阶段 3) 剧烈磨损阶段 2、磨损的类型
根据磨损的机理分可分为以下五种 1)粘着磨损:
摩擦表面不平峰尖在相互作用的各点发生“冷焊”(粘附)后,材料从一个面转移 到另一个面形成的磨损。
异类材料比同类材料抗粘性好;脆性材料比塑性材料抗粘性好;表面粗糙度愈小,抗粘能力愈强。 2)磨料磨损:
由外部进入摩擦表面间的游离颗粒或硬的不平峰尖在较软材料表面划刨出许多沟纹而形成的磨损。
材料的硬度超高,耐磨性越好;磨料的平均尺寸越大、硬度越大,磨损越大。
3)疲劳磨损
当作滚动或滚滑运动的高副受到反复的接触应力,如果接触应力超过材料的接触疲劳强度,就会在其表面或表面下形成疲劳裂纹,随着裂纹的扩展和相互连接,就会造成许多颗粒从零件工作表面脱落下来,而形成的磨损。
钢的心部硬度越高,产生疲劳裂纹的危险性越小;提高表面质量,在一定范围内能提高抗疲劳磨损能力;高压润滑,能提高抗疲劳磨损能力。 4)冲蚀磨损:
7
含有硬质微粒的流体冲击到固体表面所造成的磨损。
其影响因素有:磨粒与固体表面的摩擦因数、磨粒的冲击角度、冲击速度等。
5)腐蚀磨损
由空气中的酸性物质水分,或润油料中的无机酸的化学作用在摩擦表面所造成的磨损。
影响腐蚀磨损的主要因素是:零件表面的氧化膜性质和环境温度。
单元练习:
一、 选择题
1、机械基础是一门机械行业的 基础课。 A、必须的 B、综合的 C、理论的 D、选修的 2、常用的机械设备和工程部件都是由许多 组成。 A、零件 B、构件 C、钢件 D、合金钢
3、工程力学为分析构件的 ,刚度和稳定性提供了基本理论与方法。 A、强度 B、寿命 C、受力 D、机械性能 4、机器由若干 组成。
A、零件 B、部件 C、传递机构 D、齿轮 5、自行车的传动机构有 。
A、1个(链传动) B、2个(链传动和棘轮机构) C、3个(链传动、棘轮机构和前后轴承)
D、4个(链传动、棘轮机构、前后轴承和脚踏板) 6、本课程包括的内容有 等多方面的内容。
A、工程力学 B、工程力学、机械工程材料
C、工程力学、机械零件与传动 D、工程力学、机械工程材料、机械零件与传动
8
7、下列机件中 属于构件, 属于零件。 A、自行车前后轮整体 B、自行车车架 C、钢圈 D、链条
8、汽车中 是原动部分, 是执行部分, 是传动部分, 是操纵或控制部分。
A、方向盘 B、变速箱 C、车轮 D、内燃机 9、金属材料在静载荷作用下抵抗破坏和外力的能力 。 A、塑性 B、硬度 C、强度 D、刚度
10、硬度是金属材料软硬的一个指标,它常用三种方法表示,其中 应用最广泛。
A、HB B、HRC C、HV
11、对于经过淬火处理的刀具,如锯条,其硬度应当采用 指标来表示。 A、HB B、HRC C、HV
12、为了保证飞机的安全,当飞机达到设计允许的使用时间(如10000h)后,必须强行退役,这是考虑到材料的 。
A、强度 B、塑性 C、硬度 D、韧性 E、疲劳强度
13、铺设钢轨时,两条钢轨接头处一定要留有间隙,这是考虑到钢的 对金属材料的影响。
A、密度 B、导热性 C、热膨胀性 D、导电性 E、磁性 14、下列机械中 属于机构, 属于机器。 A、自行车 B、摩托车 C、机械手表 D、折叠椅
15、新买的汽车经过5000KM的运行后一定要更换润滑油,以保证汽车的使用寿命,这个磨损阶段称为 阶段。
A、跑合 B、稳定磨损 C、剧烈磨损 16、自行车车胎与地面的接触属于 磨损。 A、滑动 B、滚动 C、滚滑动 D、磨料
9
17、人走路时,经过一段时间后可以看见些的后跟处磨损掉一个斜角,这说鞋与地面产生 磨损。
A、滑动 B、滚动 C、滚滑动 D、磨料 二、填空题
1、机械由 部分、 部分、 部分和 部分组成。
2、构件是指相互之间能作相对 的单元。 3、零件是机械系统的 单元。
4、机构是人工的构件组合,各部分之间具有确定的 。
5、金属材料包括 性能、 性能、 性能和 性能。 6、化学性能包括 性、 性和 性。
7、力学性能包括 、 、 、 、 和 强度。
8、工艺性能包括 性、 性或 性、 性。 9、零件的表面强度包括 强度和 强度。
10、按接触状态,摩擦一般可以分为 摩擦、 摩擦、 摩擦和 摩擦四大类。
11、常见固体之间的摩擦有 摩擦和 摩擦两大类。
12、机件磨损的三个阶段为 阶段、 阶段和 阶段。 13、从高磨损的机理出发,可把他分成 磨损、 磨损、 磨损、 磨损和 磨损五大类。 三、简答题
1、构件与零件的区别是什么?
2、机器与机构的区别是什么?它们相互间的关系又是什么?
10