1、第3講構件的基本變形識圖基本知識授課日期： 10/3課題：剪切和擠壓園柱扭轉直梁彎曲物體的三視圖課型：課堂講解目的要求：1、掌握圓柱扭轉的時的扭矩計算、應力分析及強度條件2、了解剪切和擠壓、直梁彎曲、組合變形等有關知識3、了解制圖的基本概念和基本知識4、掌握三視圖的基本原理及其投影規律重點難點：1、圓柱扭轉的時的扭矩計算、應力分析及強度條件2、三視圖的基本原理及其投影規律教具：教學方式及時間分配：課時總計3課時，教師課堂講解主要內容，學生自學機械制圖有關內容復習與課外作業：安排學生自學、復習、預習；作業（31）第3章：桿件的基本變形一、剪切和擠壓（一） 剪切1 剪切的概念如圖，這種相鄰截面間的

2、相互錯動稱為剪切變形2、 剪切應力如圖，鋼板在外力作用下發生剪切變形，此時，在零件內部產生的抵抗變形的力，稱為剪力FQ，剪力的大小與外力相等且與該受力截面相切。假設剪力均勻分布，可得剪切應力()： =FQ/A3、剪切強度剪切面上的最大剪切應力，即抗剪強度max不得超過材料的許用切應力，maxFQ/A而b/nmax 破壞時的抗剪強度應力極限；A 剪切截面積； 許用切應力n 安全系數（二）擠壓1、 擠壓力的概念零件彼此相互擠壓的作用力稱為擠壓力。2、擠壓應力擠壓面上單位面積所受到的擠壓力，稱為擠壓應力。BFB/AB3、擠壓強度擠壓面上的最大擠壓應力不得超過擠壓許用應力，即BmaxFB/ABB式中B

3、max 最大擠壓應力FB 接面擠壓力AB 擠壓計算表面積B擠壓許用應力 （32） （三） 剪切與擠壓在生產實踐中的應用二、圓柱扭轉（一）扭轉概念在力偶的作用下，回轉件會產生扭轉變形，桿件的扭轉變形特點：1、桿件兩端受到大小相等，方向相反的一對力偶的作用。2、桿件上各個橫截面均繞桿件的軸線發生相對轉動。（二）圓柱扭轉的外力偶矩計算MT由理論力學可知：力偶在單位時間所作之功即功率NP等于其力偶矩M與相應角速度的乘積，即NPM（33）（三）扭矩計算（四）圓柱扭轉時的應力分析根據靜力學關系可導出切應力的計算公式為：=T/IP式中：T橫截面上的扭矩橫截面上任一點的半徑IP稱為圓截面對O點的極慣矩（或稱截

4、面二次極矩）。Mn=A dA (橫截面上力矩積分) =GIPA2 dA當R時，切應力最大，即maxTR/IP令IP/RWt則maxT/WtWt稱抗扭截面系數IP和Wt的計算（1）實心圓軸截面二次極矩：IPD4/320.1 D4抗扭截面系數：WtD3/160.2 D3（2）空心圓軸截面二次極矩：IP0.1 D4（14）抗扭截面系數：Wt0.2 D3（14）式中：d/D （五）圓柱抗扭強度計算為保證圓軸正常工作，圓軸內的最大工作應力不得超過材料的許用切應力maxTmax/Wt 在靜載荷作用時，和之間存在如下關系 塑性材料（0.50.6） 脆性材料（0.81.0） （34）五、直梁彎曲（一）彎曲的概

5、念（二）平面彎曲（三）梁的基本形式1、 簡支梁一端固定鉸支承，另一端可動鉸對承的梁。2、 懸臂梁一端固定鉸支承，另一端自由的梁。3、 外伸梁具有一個或二個外伸部分的梁。（四）梁的內力（剪力與彎矩圖）梁的內力包括剪力FQ和彎矩M，其計算步驟如下：1、 先求出梁上所受的外力FRAFb/L FRBFa/L2、用截面法求內力（1）在截面mm處假想將梁切成兩段。（3）建立平衡方程： 由Y0，得：FRAFQ0， 由M0，得：MFRAx由此可見：梁的橫截面上產生兩種力：剪力和彎矩。3、剪力和彎矩符號的確定剪力符號規定：左上右下為正，反之為負。彎矩符號規定：使梁微段上凹為正，反之為負。4、建立剪力、彎矩方程，

6、繪制剪力、彎矩圖一般情況下，在梁的不同截面上，剪力FQ和彎矩M是不同的，并隨橫截面位置的不同而改變。若以橫坐標x表示橫截面在梁軸線上的位置，則剪力和彎矩皆可表達為x的函數：FQFQ（x），MM（x）上式函數表達式為剪力、彎矩方程把FQ和彎矩M沿X軸的變化情況用圖線在坐標內表達出來，所得的圖分別為剪力圖和彎矩圖FQ（x）M（x）FRAx Fbx /L 0（0xa）（0xL）（35）（五）梁的強度1、純彎曲。梁上各橫截面內剪力為零、彎矩為常數時的彎曲變形。2、正應力（六）提高抗彎能力的方法1、 梁的截面形狀2、 合理布置載荷3、 采用變截面梁4、 提高抗彎剛度的措施1） 縮短梁的長度。2） 在不能

7、縮短梁的長度條件下，增加梁的支承約束。3） 改變梁的截面形狀。4） 改善結構設計。（36）第5章：制圖基本知識一、 圖樣1、圖樣在工程技術中，按一定的投影方法和有關標準的規定，把物體的形狀用圖形畫在圖紙上，并用數字、文字和符號標注出物體的大小、材料和有關制造的技術要求、技術說明等，該圖樣稱為工程圖樣在工程設計中，圖樣用來表達和交流技術思想；在生產中。圖樣是加工制作、檢驗、調試、使用、維修等方面的主要依據；在技術交流和技術信息傳遞中，圖樣常充當“工程界語言”和作用。2、圖線及其畫法用圖樣加以說明二、物體的三視圖（一） 投影的基本知識1、投影法概念2、投影法分類1） 中心投影2） 平行投影（分正投

8、影和斜投影）3、正投影的基本特征在機械圖樣中，一般都采用正投影法來繪制，正投影具有以下主要特征：1） 同素性直線、平面傾斜于投影面時，直線的投影仍是直線，平面的投影是邊數相同的類似型。2） 實形性直線、平面平行于投影面時，其投影反映它們的真實大?。▽嵭危?） 積聚性當直線、平面垂直于投影面時，則直線投影積聚成一點，平面的投影積聚為一直線。4） 平行性空間平行的兩直線其投影面仍平行。5） 從屬性、定比性從屬于直線上的點其投影仍在直線的投影上，且點分割線段之比其投影仍然保持相同之比。（37）（二）物體三視圖的基本原理1、視圖的概念將機件向投影面進行正投影所得的圖形稱為視圖。2、三視圖的形成在空間設

9、立三個相互垂直的投影面：正面（V），水平面（H）和側面（W），使物體各主要表面平行或垂直其中一個投影面，然后將物體分別向三個投影面進行正投影，這樣便得到物體的三視圖。1） 主視圖：從前向后投影，在V面上所得到的視圖。它主要反映了物體的長和高。2） 俯視圖：從上向下投影，在H面上所得到的視圖。它主要反映了物體的長和寬3） 左視圖：從左向右投影，在W面上所得到的視圖。它主要反映了物體的寬和高3、 三視圖之間的關系1） 主視圖和俯視圖都反映了物體的長度，而且長對正。2） 主視圖和左視圖都反映了物體的高度，而且高平齊。3） 俯視視圖和左視圖都反映了物體的寬度，而且寬一致。“長對下、高平齊、寬一致”這三

10、個關系是三視圖的基本投影規則，在制圖和看圖時都須嚴格的遵守。（三）三視圖與物體之間的對應關系1、三視圖反映物體的空間方位 物體各部分在空間分上下、左右、前后六個方位，三視圖能清楚地反映物體各部分的相對位置。1） 主視圖上和左視圖上分上下。2） 主視圖上和俯視圖上顯左右。3） 俯視圖上和左視圖上定前后。2、視圖中圖線和線框的含義1） 圖線的含義視圖中的一條圖線，具有下列三種含義：（1）兩表面交線的投影。（2）垂直于投影面的平面或曲面的投影。（3）曲面對投影面轉向輪廓投影。轉向輪廓線具有發下兩個特征：是物體曲面上可見與不可見部分的分界線。轉向輪廓線只對某一投影面而存在，其它投影面則不存在。（38）2）封閉線框的含義物體的每個視圖都是由一個或多個封閉線框組成，一般表示物體上同一平面或曲面的投影；相鄰的兩個線框表示相交的兩個面或不同位置的兩個面的投影。 三、讀組合體三視圖畫圖是把物體的形狀按下投影原理和規則在圖紙上用平面圖形（視圖）表達出來，而讀圖則是根據所畫平面圖形中的圖線和封閉線框對及投影之間的對應關系，想象出所表達物體的形狀。（一）形體分析法 采用此法，通常是把視圖按封閉線框分解成幾個部分，想像出各部分的形狀、對應位置和組合方式，再綜合起來想像出組合整體的形狀。下面以圖為例：1、按線