機械制圖力學知識裝卸工藝第1頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一第一章：機械制圖第2頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一視圖是一種“正對著”物體某幾個方向去看，而分別畫出幾個平面圖形的方法來表達物體的形狀。這樣的平面圖形稱為視圖，例如圖1-2的三個平面圖形。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）“正對著”物體觀察后畫出來的圖形，統稱為三面視圖（簡稱三視圖）。其中每個視圖的名稱如下：主視圖主視圖是“正對著”物體從前向后觀察所得的圖形，它表達了由前向后看到的物體表面形狀。一般應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“正對著”物體從上向下觀察所得的圖形（也可將物體向前旋轉90°），它表達了由上向下看到的物體表面形狀。按規定，俯視圖應畫在主視圖下面，圖形應與主視圖在長度方向對正，不可錯開，如圖1-2所示。圖1-1立體圖圖1-2三視圖間的位置和關系左視圖左視圖是“正對著”物體從左面向右觀察所得的圖形（也可將物體從主視圖位置向右旋轉90°），它表達了由左向右看到的物體表面形狀。按規定，左視圖應畫在主視圖的右邊，圖形在高度方向相應與主視圖對齊，如圖1-2所示。第3頁，共59頁，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系第4頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一投影物體在光線照射下，在物體后面的墻壁或地面上就有一定形狀的影子出現，這種影子就叫做物體的投影。我們把光源（電燈、太陽等）叫做投射中心，光線叫做投射線，墻壁或地面叫做投影面。這種由光線照射物體而在物體后面的投影面上產生投影的方法叫做投影法。中心投影以一點為投射中心，它發出的光線照射物體后，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大小的圖形，因此，它不能作為繪制機械圖樣的基本方法。平行投影用平行光線照射物體，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，共59頁，2023年，2月20日，星期一圖1-4平行投影第6頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一正投影與斜投影第7頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一三視圖的投影規律

三個不同方向向三個投影面投影所得的三視圖，這三個視圖表示彎板的空間形狀：主視圖反映了彎板的長度和高度；俯視圖反映了彎板的長度和寬度；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度，并對正；主視圖和左視圖反映了彎板同一高度，應平齊；俯視圖和左視圖反映了彎板同一寬度，應相等。以上所述三視圖之間的關系就是：主、俯視圖長對正；主、左視圖高平齊；俯、左視圖寬相等。簡稱“長對正，高平齊，寬相等”，這就是三視圖之間的投影規律。這一規律對于機件整體或部分都是如此，是畫圖和看圖的基本規律。第8頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一三視圖的形成a）將彎板向三個相互垂直投影面投影b）投影面的展開c）投影面展開后的三視圖位置

d）三視圖及其投影規律第9頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一 尺寸注法尺寸注法的基本規則(1)機件的真實大小應以圖樣上所注的尺寸數值為依據，與圖形的大小及繪圖的準確度無關。(2)圖樣中的尺寸若以mm為單位時，不必標注計量單位的符號或名稱，如果用其他單位時，則必須注明相應的單位符號。(3)機件的每一尺寸一般只標注一次，并應標注在表示該結構最清晰的圖形上。圖1-8尺寸標注示例(4)圖樣中所注的尺寸為該圖樣所示機件的最后完工尺寸，否則應另說明。第10頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一

常用符號第11頁，共59頁，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機件，將處在觀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為剖視圖（簡稱剖視）。圖1-13b所示就是假想用一個通過搖臂的前后對稱中心線的剖切平面將搖臂剖開，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，共59頁，2023年，2月20日，星期一圖1-13剖視圖第13頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一斷面圖

假想用剖切面將機件的某處切斷，僅畫出該剖切面與機件接觸部分的圖形，這種圖形稱為斷面圖，如圖1-19所示。斷面圖常用來表示機件上某一局部的斷面形狀，例如機件上的肋板、輪輻、軸上的鍵槽和孔等。第14頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一圖1-19軸的斷面圖畫法第15頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一第二章：力學知識第16頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一第一節：工程力學為了保證機器或結構物的正常工作，設計時必須分析各構件的受力情況。當構件平衡時，還要研究其平衡條件，進而確定作用在構件上的未知力。所謂平衡，是指物體相對于地球處于靜止狀態或勻速直線運動狀態。第17頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一力的概念力是物體間的相互機械作用的一種表現。由實踐可知，力對物體的效應取決于力的大小、方向、作用點，即力的三要素。這三個要素中，任何一個改變時，都為改變力對物體的效應。顯然，力是矢量。力的國際單位是牛（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。事實上，剛體是不存在的。在工程上機械零件受力發生微小變形（可以忽略），可作為剛體。第18頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一力的性質

性質1（二力平衡條件）：剛體上僅受兩個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，即F1=－F2（圖3-1）。性質2（力的可傳性）：作用于剛體上的力可沿其作用線移動到該剛體上任一點，而不改變此力對剛體的作用效應（圖3-2）。性質3（力的平行四邊形法則）：作用于物體上同一點的兩個力的合力也作用于該點，且合力的大小和方向可用這兩個力為鄰邊所作的平行四邊形的對角線來確定（圖3-3）。該法則說明，力矢量可按平行四邊形法則進行合成和分解，合力矢量FR與分力矢量F1、F2間的關系符合矢量運算法則。性質4（作用與反作用定律）：兩物體間相互作用的力總是同時存在，并且兩力等值、反向、共線，分別作用于兩個物體。這兩個力互為作用與反作用的關系。第19頁，共59頁，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，共59頁，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圍的事物互相聯系又互相制約的。在工程上，各種構件的運動都受到與它相聯系的其他構件的限制。一個物體的運動受到周圍其他物體的限制，這種限制條件稱為約束。約束作用于該物體上的限制其運動的力，稱為約束力。下面介紹工程上常見的約束類型及其約束力的表示方法。第21頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一柔性約束屬于這類約束的有繩索、鏈條和膠帶等。柔索本身只能承受拉力，不能承受壓力。其約束特點是：限制物體沿柔索伸長方向運動，只能給物體提供拉力，用符號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A的拉力為、、、鏈條AB、AC分別作用于蓋上B、C點的拉力為。圖3-7b中膠帶對膠帶輪的拉力均屬于柔性約束力。第22頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一光滑接觸面約束

當兩物體接觸面上的摩擦力可略去不計時，即構成光滑接觸面（簡稱光滑面）約束。此圖7-11柔性約束時，被約束的物體可以沿接觸面滑動或沿接觸面的公法線方向脫離，但不能沿公法線方向壓入接觸面。因此光滑接觸面約束力的作用線，沿接觸面公法線方向，指向被約束物體，恒為壓力，稱為法向約束力，常用表示，如圖3-8所示。第23頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一圓柱形鉸鏈約束兩個帶有圓孔的物體，用光滑圓柱形銷釘相連接。受約束的兩個物體都只能繞銷釘軸線轉動，此時，銷釘便對被連接的物體沿垂直于銷釘軸線方向的移動形成約束，稱為圓柱形鉸鏈約束。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，共59頁，2023年，2月20日，星期一二力桿約束不計自重，兩端均用鉸鏈的方式與周圍物體相連接，且不受其他外力作用的桿件，稱為鏈桿。它是二力桿或二力構件。根據二力平衡條件，鏈桿的約束力必沿桿件兩端鉸鏈中心的連線，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，共59頁，2023年，2月20日，星期一固定端約束

如圖所示，建筑物上的陽臺、車床上的刀具、立于路邊的電線桿等均不能沿任何方向移動或轉動，構件所受到的這種約束稱為固定端約束。約束力如圖3-14所示，用兩個正交分力表示限制構件移動的約束作用，一個約束力偶表示限制構件轉動的約束作用。第26頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一受力圖

工程中的結構與機構十分復雜，為了清楚地表達出某個物體的受力情況，必須將它從與其相聯系的周圍物體中分離出來，即解除其約束成為分離體。在分離體上畫上其所受的全部主動力和約束力，此圖形稱為研究對象的受力圖。畫受力圖的基本步驟一般為：（1）定研究對象，取分離體；（2）在分離體上畫出全部主動力；（3）在分離體上畫出全部約束力。第27頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一第二章：材料力學

第28頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一概論1、構件正常工作的基本要求為了保證零件有足夠的承載能力，零件必須滿足下列基本要求：（1）足夠的強度。（2）足夠的剛度。綜上所述，具有足夠的強度和剛度是設計零件時必須滿足的最基本、最主要的要求。本章的任務是學習零件的強度和剛度計算的理論基礎，從而為零件選用適當的材料，確定合理的截面形狀和尺寸。第29頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一2、桿件變形的基本形式在機器或結構物中，零件的形式是多種多樣的，若零件的長度遠大于橫截面的尺寸，則稱為桿件或桿。軸線為直線的稱為直桿。各橫截面的形狀、尺寸完全相同的稱為等截面桿，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）、扭轉變形（圖4-1c）和彎曲變形（圖4-1d）。其他復雜的變形可歸結為上述基本變形的組合。第30頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一剪切和擠壓

機械中有許多承受剪切的零件，如傳遞橫向載荷的聯接件：鉚釘、柱銷、鉸制孔用螺栓，以及鍵聯接中的鍵等。圖4-4a所示為一鉚釘聯接及其鉚釘的受力、變形情況。若鋼板在橫向載荷F的作用下發生橫向錯動，則鉚釘的受力情況如圖4-4b所示，作用在鉚釘上的這對力，與鉚釘的軸線垂直，大小相等，方向相反，不作用在一條直線上，但相距極近。在這樣的一對力的作用下，鉚釘的-截面的相鄰截面將出現相互的錯動，如圖4-4c所示，這種變形稱為剪切變形。另外，鉚釘在承受剪切作用的同時，鋼板的孔壁和鉚釘的圓柱表面間還將產生擠壓作用。所謂擠壓就是在外力作用下，兩個零件在接觸表面上相互壓緊的現象。擠壓時會使零件表面產生局部塑性變形。第31頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一

剪切強度要確定剪切應力，首先要求出內力，求內力時仍可采用截面法。如圖4-4d所示，內力，由平衡方程=0，可得，稱為剪力。鉚釘聯接及鉚釘的受力、變形情況第32頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一擠壓強度

兩零件間產生擠壓作用時，其接觸表面稱為擠壓面，擠壓面上的壓強稱為擠壓應力。擠壓應力僅分布于接觸表面附近的區域，其分布狀況比較復雜，一般假設其均勻分布。半圓柱擠壓面第33頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一梁的彎曲

彎曲是工程實際中最常見的一種基本變形。如火車輪軸（圖4-7）、行車大梁（圖4-8）等的變形都是彎曲變形的實例。這些桿件的共同受力特點是：在通過桿軸線的面內，受到力偶或垂直于軸線的外力作用。其變形特點是桿的軸線被彎成一條曲線。這種變形稱為彎曲變形。在外力作用下產生彎曲變形或以彎曲變形為主的桿件，習慣上稱為梁。行車大梁火車輪軸第34頁，共59頁，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或幾個對稱軸。由橫截面的對稱軸與梁的軸線組成的平面稱為縱向對稱面。當作用于梁上的所有外力都位于梁的縱向對稱平面內時，梁的軸線在縱向對稱平面內被彎成一條光滑的平面曲線，這種彎曲變形稱為平面彎曲。工程上梁的截面形狀、載荷及支承情況一般都比較復雜。為了便于分析和計算，必須對梁進行簡化，包括梁本身的簡化、載荷的簡化以及支座的簡化等。通常進行簡化后，可將梁歸結為3類：簡支梁、外伸梁和懸臂梁。第35頁，共5