甘肃省中职学校《机械基础》高考知识点总结.docx

《机械基础》高考知识点总复习 三、受力图的画法可概括为以下几个步骤1. 根据问题的要求选取研究对象，画出分离体简图；2. 画出分离体所受的全部主动力；3. 在分离体上原来存在约束的地方，按照约束类型逐一画出约束力注意事项：明确研究对象；注意“二力杆”，受力必沿两力作用点的连线第三章直杆的基本变形第一节直杆轴向拉伸与压缩一、 拉伸与压缩时的变形特点轴向拉压的受力特点：外力的合力作用线与杆的轴线重合轴向拉压的变形特点：轴向拉伸：杆的变形沿轴向伸长，横向缩短轴向压缩：杆的变形沿轴向缩短，横向变粗二、 内力与应力（1） 内力外力与内力：杆件所受其它物体的作用力主动力和约束力都是外力在外力作用下杆件要发生变形，而材料内部阻止变形的抗力，就是内力内力的特点：内力是由外力引起的，内力随外力增大而增大，消失而消失2） 求内力的方法：截面法求拉压杆件内力的方法o用截面法求杆件内力的步骤：截一-用假象平而将其从所求内力处截开取一-取一段为研究对象（先分析有无约束，如果有约束，则取不受约束的一段为研究对象；如果没有约束，则取任意一段代一一用内力代替舍弃端对保留端的作用力取左端内力向右设，取右端内力向左设）求一一列平衡方程求解（左负有正，上正下负）（3） 应力应力：单位面积上的内力。

杆件的拉、压时，应力方向垂直于截面，称为正应力，用符号a表示a =—A应力单位：Pa , 1MPa= 106 Pa = 1N/MM2规定：应力拉伸为正，压缩为负三、低碳钢拉伸与压缩的力学性能低碳钢拉伸过程中的四个阶段(1)弹性阶段op (2)屈服阶段ps (3)强化阶段sb (4)缩颈阶段bz两大强度指标：屈服强度：J = J 屈服强度指标主要用于钢等塑性材料抗拉强度：叫=牛 抗拉强度指标主要用于铸铁等脆性材料铸铁等脆性材料在拉伸与压缩时无明显的屈服点，主要使用抗拉强度指标，且强度远低 于钢(约1/3)四、塑性与冷作硬化1. 塑性 材料在外力作用下，能产生永久变形而不断裂的能力塑性指标也由拉伸试验 同时测出指标：断后伸长率和断面收缩率S = 4 一 4 X 100% W = 4 一 4 X 100%4 4通常，把6 >5%材料称为塑性材料，如钢，把6 <5%材料称为脆性材料，如铸铁2, 冷作硬化冷作硬化现象：塑性材料在室温下受拉伸变形至强化阶段后，出现强度硬度增加而塑性 降低的现象好处与害处：强化钢的方式如拉伸建筑钢筋、冷作弹簧、推土机履带等对工件进 行冷加工(如冲压)后材料硬化，且内应力增大，导致难于进一步加工，且引起工件变形。

五、直杆轴向拉伸与压缩时的强度计算 (1、许用应力与安全系数极限应力：材料丧失正常工作能力时的应力塑性材料的极限应力是其屈服强度6脆性材料的极限应力是其抗拉强度b "安全系数：零件材料不能刚好在其极限应力下工作，为保证安全，将极限应力除以一个大于1的系数（用符号S表示），作为工作时允许的最大应力安全系数反映了强度储备情 况，不同重要程度的零件，安全系数不同许用应力：考虑了安全系数后的最大工作应力，用符号[司表示 塑性材料皿 号 脆性材…号2、拉伸与压缩时的强度条件的许用应力为了确保轴向拉、压杆件具有足够的强度，要求杆件最大工作应力小于材料在拉、压时 max A材料拉伸与压缩时的强度条件：强度条件的用法:强度校核强度设计确定许用载荷变形特点：位于两力之间的截面发生相对错动挤辰面3、应力集中与温差应力1.应力集中应力集中现象：在机械零件结构中的尖角、键槽、小孔等发生结构突变的材料内部，应 力分布不均，且应力在突变处显著增大，易产生裂纹的源头应力集中的危害：诱使零件发生疲劳破坏疲劳裂纹源一一裂纹扩展一一疲劳断裂破坏2.温差应力：零件结构因温度变化，在热胀冷缩受阻时引起的内应力，也称为热应力第二节连接杆的剪切与挤压一、剪切1.剪切的概念 机械中常用的连接件，如销钉、键和钏钉都是受剪切的零件。

受力特点：作用在构件两侧面上的外力合力大小相等、方向相反且作用线很近2.剪力和切应力二、挤压 r = ■[r]1. 挤压的概念零件发生剪切变形的同时，往往还有挤压变形，即两构件在传力的接触面上，局部承受较大的挤压力，出现塑性变形或压 滑现象2. 挤压应力第三节圆轴的扭转一、 圆轴扭转的变形与应力分布1. 扭转的概念扭转受力特点：受扭轴两端截面上均受到平行力偶作用，两外力大小相等转向相反，作 用面相互平行扭转变形特点：受扭构件各横截面将绕轴线发生相对转动，原来与轴线平行的各纵向线 均变成螺旋线二、 圆轴扭转的应力1. 圆轴扭转切应力分布规律：圆心处的切应力为零，圆周上的切应力为最大2. 工程中提高抗扭能力采取的措施1）选用合理的截面增大直径、采用空心轴2）合理改善受力情况，降低最大扭矩第六节直梁的弯曲一、 直梁的弯曲1. 弯曲的概念受力特点：外力垂直于杆的轴线变形特点：轴线由直线变成曲线2. 梁的基本形式简支梁、悬臂梁、外伸梁三类3. 梁的应力分布梁的外力：载荷和支座反力梁截面的内力：为弯矩和剪力两个分量纯弯曲：剪力为零，而只有弯矩时的特殊情况纯弯时的变形：在受拉区与受压区之间，存在既不伸长也不缩短的一层即是中性层。

中 性层与横截面的交线叫中性轴弯曲变形时，横截面绕中性轴转动二、 提高梁抗弯能力的措施（1） 降低最大弯矩值：合理安排支座位置，合理分布加载点（2） 选择合理的截面形状3） 制成变截面梁4） 提高梁的抗弯刚度如：增加支承数量第四章工程材料任本章知诅结构黑色金属材料一•钢的热处理非金属材料4工程材料金属材料的性能*有色金属铝及铝合金、铜及铜合金轴承合金、钛合金一物理化学性能力学性能_工艺性能钢的分类、钢的编号 碳素钢、合金钢、铸铁钢的退火与正火、淬火、回火钢的钢的钢的表面热处理一工程塑料、复合材料新型工程材料材料选择及运用零件的失效形式及原因 选材的原则、方法和步骤 典型零件选材举例知识点精近第一节金属材料的性能一、金属的物理性能和化学性能金属材料性能金属材料在给定外界条件下的抵抗能力L物理性能密度、熔点、导热性、导电性、热胀冷缩性和磁性等 金属固有的属性Y 化学性能金属在化学作用下表现出的性能耐腐蚀性、抗氧化性和化学稳定性金属材料性能r-使用性能力学性能强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度工艺性能铸、锻、焊、切削加工二、金属的力学性能和工艺性能（_）金属的力学性能力学性能是指金屈材料在外力作用下所表现出来的性能。

主要包括：强度、塑性、硬度、冲击韧性和疲劳强度二）金属的工艺性能工艺性能 金属材料在加工制造过程中所表现出来的性能包括 铸造性、冲压（锻造）性、焊接性、热处理加工性、切削加工性等等一般，低中碳钢的冲压性、第二节黑色金属材料焊接性、切削加工性好，铸铁的铸造性、切削加工性好钢的分类黑色金属金属材料-有色金属钢一铸铁一除黑色金属以处的其它金属材料一主要是铜、铝、钛等钢：铁与碳的合金（碳的质量分数＜2.11%）,还含有硫（S）、磷（P）、硅（Si）、猛（Mn） 等杂质元素杂质元素对钢的影响：硅、镒是有益元素，能提高钢的强度、硬度；而硫、磷是有害元 素，造成钢的脆性，其含量决定钢的质量钢的分类：主要按钢的化学成分、钢的品质、钢的用途来分类按合金元素碳素钢 如：Q235、45、65Mn、T10A、ZG200-400合金钢 如：16Mn、20CrMnTi> W18Cr4V按碳质量分数低碳钢C<0.25% 如：Q235、08F、20CrMnTi中碳钢C=0.25%〜0.6% 如：45、40Cr高碳钢C>0.6% 如：T12、GCrl5^W18Cr4V、 9SiCr钢 的 类 别按钢的品质S、P杂质普通钢如:优质钢如:高级优质钢Q235、 16Mn45、 T10、 20CrMnTi如：T12A、 38CrMoA、 W18Cr4V> !Crl8Ni9结构钢主要用于制造工程结构、桥梁、建筑结构和机器零件等，一般为低、中碳钢。

如：Q235、45、2OCr按钢的用途工具钢 主要用于制造各种刃具、模具和量具一般为高碳钢如：T12A、 W18Cr4V> 9SiCr特殊性能钢具有特殊物理化学性能的钢如：不锈钢lCrl8Ni9、耐热钢、耐磨钢ZGMnl5等二、碳素钢的牌号1 .普通碳素结构钢牌号：Q+屈服强度+质量等级+脱氧方法 例如Q 235 AF,表示屈服强度为235 MPa的 A级质量的碳素结构钢，属于沸腾钢常用牌号：Q 235、Q195用途：此类钢通常不热处理，用于受力不大的非重要场合如：一般建筑钢筋、钢板、 要求不高的小轴、螺钉垫圈等标准件2. 优质碳素结构钢牌号：用两位数字表示平均碳的质量分数的万分数如：45号钢表示平均碳的质量分 数为0.45%的优质碳素结构钢08F、10、15、20 I 25、30、35、40、45、45Mn、50、55 I 60、65Mn、 Z0低碳钢 中碳钢 高碳钢用途：大量用作一般机器零件，一般要通过热处理强化零件如：冲压件、轴、齿轮、 受力的螺纹标准件等等3碳素工具钢牌号：以“T” +数字表示，数字表示钢中平均碳的质量分数的千分数，碳素工具钢的碳 的质量分数在0.7%〜1.4%。

若是高级优质碳素工具钢，则在数字后面加“A” ，如T10A等用途：用作一般工具（刃具、量具），都要通过热处理提高硬度及耐磨性如：榔头、手锯条、铿刀、低档游标卡尺等等T7、T7A T10、T10A T12、T12A.....韧性较好 性能适中 耐磨性好4. 铸造碳钢牌号：ZG+数字+数字，如“ZG200-400” ，“ZG”是“铸钢”二字的拼音字头200表 示屈服强度N200MP, 400表示抗拉强度N400MP用途：主要用作形状复杂，适合铸造成型，而强度要求较高，乂不能用铸铁的场合 如：复杂大型机件三. 合金钢的牌号1. 低合金高强度钢牌号：如“Q390A” ，与普通碳素结构钢的牌号类似，只是因为加入了血、Si等合金 元素，抗拉强度数值更大2. 合金结构钢牌号：两位数字+元素符号+数字，两位数字表示碳的质量分数为万分之几，合金元素符 号后的数字表面该元素的质量分数为儿％ （含量小于1.5%省略不标）；后面的A表示高级优 质钢，无A表示优质钢如：20Cr> 45Mn2、38CrMoA等，是在优质碳素结构钢基础上 加上合金元素组成用途：合金渗碳钢20Cr、20CrMnTi ,活塞销、汽车变速箱齿轮等。

合金调质钢40Cr、45Mn2,机床主轴、重要齿轮、连杆、曲轴等 合金弹簧钢60Si2Mn,大尺寸弹簧、板簧等3. 合金工具钢牌号：一位数字+元素符号+数字，首位数字是碳的质量分数为千分之几（大于1%省 略不标）；后而是合金元素及其含量（几%,含量W1.5%省略含量不标）；都是高级优质钢 （省略）典型：9SiCr、CrWMn、W18Cr4Vo用途：低合金刃具钢9SiCr、CrWMn,低速、复杂的切削刀具。