《机械基础》备课笔记
1、磨损过程 ⑴、磨合阶段
在运转初期，摩擦副的接触面积较小，单位面积上的实际载荷较大，磨损速度较快。随着磨合的进行，实际接触面积不断增大，磨损速度在达到某一定值后即转入稳定磨损阶段。
⑵、稳定磨损阶段
在稳定磨损阶段，机件以平稳而缓慢的速度磨损，标志着摩擦条件保持不变。这个阶段代表机件的使用寿命。 ⑶、剧烈磨损阶段
经过稳定磨损阶段后，机件的表面磨损较为严重，运动副中的间隙增大，引起额外的动载荷，出现噪声和振动，最终导致失效。 2、磨损类型
大体有两种分类方法。
根据磨损结果对磨损表面外观描述：点蚀磨损、胶合磨损、擦伤磨损等。 根据磨损机理：粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、冲蚀磨损、腐蚀磨损。
⑴、粘着磨损
当摩擦表面的不平度峰尖在相互作用的各点处发生粘着后，在相对滑动时材料从一个表面转移到另一个表面，形成粘着磨损。
影响粘着磨损的主要因素：
同类摩擦副材料比异类材料容易粘着； 脆性材料比塑性材料的抗粘着能力高；
在一定范围内，零件表面粗糙度越小，抗粘着能力越强。
⑵、磨料磨损
进入摩擦面间的游离颗粒(如磨损造成的金属微粒)，会在较软材料表面犁刨出很多沟纹，这种微切削过程称为磨料磨损。
影响磨料磨损的主要因素： 材料硬度越高，耐磨性越好； 磨粒平均尺寸越大，磨损就越大； 磨损量随磨料硬度的提高而加大。
⑶、疲劳磨损
做滚动或滚滑动运动的高副所受的接触应力超过材料的接触疲劳强度，就会在零件工作表面或一定深度处形成疲劳裂纹，随着裂纹的扩展与相互连接，造成许多微粒从零件工作表面上脱落，致使表面出现月牙形浅坑，称为疲劳磨损(疲劳点蚀)。
影响疲劳磨损的主要因素：
表面硬度越高，产生疲劳裂纹的危险性越小； 提高表面质量，对疲劳寿命有显著改善；
高压下润滑油能在接触区起到均化接触应力的作用，提高抗疲劳磨损的能力； 高粘度的油，有利于提高抗疲劳能力。
⑷、冲蚀磨损
含有硬质微粒的流体冲击到固体表面，就会造成冲蚀磨损。 影响冲蚀磨损的主要因素： 磨粒与固体表面的摩擦因数； 磨粒的冲击速度；
磨粒冲击速度的方向与固体表面的冲击角。
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⑸、腐蚀磨损
摩擦副受空气中的酸、润滑油、燃油中残存的少量无机酸及水分的化学作用或电化学作用，在相对运动中造成材料损失，称为腐蚀磨损。
影响腐蚀磨损的主要因素： 零件表面的氧化膜性质； 环境温度。
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第2章 构件的静力分析
刚体：受力时不变形的物体。刚体内任何两点间的距离永不改变。刚体是一个理想的力学模型，实际的物体在受力时总是要变形的。
同一物体，在理论力学问题里被看作刚体，而在材料力学问题中，当需要了解作用力和变形之间的关系时，却被看成弹性体。
2-1 力的基本性质
一、力的定义
力：是使物体的运动状态发生变化、或使物体产生变形的、物体间的相互机械作用。 力的三要素： 力的大小； 力的方向； 力的作用点。
二、静力学的基本公理
公理1(二力平衡公理)：作用于刚体上的两个力，使刚体处于碰横状态的必要和充分条件是，两力大小相等，方向相反，并且作用在同一直线上。
公理2(力的平行四边形公理)：作用在物体上同点的两个力，可以合成一个合力，合力的作用点仍在该点，合力的大小和方向由这两个力为边构成的平行四边形的对角线来表示。即：
F?F1?F2
???
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推论(三力平衡汇交定理)：刚体受三个力作用而处于平衡时，若其中两个力的作用线汇交于一点，则第三个力的作用线必交于同一点，并且三个力的作用线在同一平面内。
公理3(作用与反作用公理)：作用力与反作用力总是同时存在，两力的大小相等，方向相反，沿着同一直线分别作用在两个相互作用的物体上。 三、约束和约束反力 1、约束和约束反力
自由体：空间不受位移限制的物体。
非自由体：空间的位移受到一定限制的物体。也称受约束体。 约束：对非自由体的某些位移起限制作用的物体。 约束反力：约束阻挡了非自由体某些方向的运动，因而能承受由这些方向传来的力。与此同时，约束也产生相反方向的反作用力。也称约束反作用力、约束力或反力。
主动力：约束反力以外的力。
2、常见约束类型
⑴、光滑接触表面的约束
两物体相互接触，当接触表面非常光滑，摩擦可忽略不计时，即光滑接触表面的约束。
光滑接触对物体的约束反力作用在接触点处，方向沿接触表面的公法线，并指向受力物体。这种约束反力称为法向反力，用FN表示。
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⑵、柔性约束
柔性约束：由柔软的绳索、链条或带等构成的约束。
绳索对物体的约束反力作用在接触点，方向沿绳索背离物体。
⑶、光滑的铰链约束
铰链约束：由铰链构成的约束。
固定铰链支座：铰链约束中两个构件中有一个构件固定在地面或机架上。简称固定铰支。
活动铰链支座：铰链约束中两个构件与地面或机架的连接是可动的。简称活动铰支。
固定铰支的约束反力方向不能预先确定，通常用两个互相垂直的分力来代替。 活动铰支的约束反力必定垂直于固定面。
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