第一篇：机械基础链传动教案(第四版)
第三章 链传动（2课时）
教 学 目 标
1.掌握链传动的组成及传动比 2.了解链传动的特点
3.掌握滚子链的结构、参数和标记 教学重点难点
滚子链的结构、参数和标记 【复习】1.普通螺旋传动移动方向的判断
2.普通螺旋传动移动距离的计算公式
3.差动螺旋传动的移动距离计算及方向判定
【导入】今天开始新的一章链传动，对于链大家都不陌生，在我们所骑的自行车的两个轮之间就是通过中间的链来传动的，那么链传动与前面学习的带传动有什么区别？链传动又有什么特点呢？今天我们来讨论这些问题。【新授】
一、链传动及传动比
1.链传动的组成
链传动由主动链轮、链条、从动链轮组成。
2.工作原理：通过链轮轮齿与链条的啮合力来传递运动和动力。3.传动比：主动链轮的转速n1与从动链轮n2的转速之比
表达式：
i12=n1n2=z2z1 式中
n1、n2表示主从动轮的转速
z1、z2表示主从动轮的齿数
二、链传动的应用特点
1.优点
（1）与带传动相比，链传动能保持准确的平均传动比。（2）传动功率大。
（3）传动效率高，一般可达0.95~0.98。（4）可用于两轴中心距较大的情况。
（5）能在低速、重载和高温条件下，以及尘土飞扬、淋水、淋油等不良环境中工作。（6）作用在轴和轴承上的力小。2.缺点
（1）由于链节的多边形运动，所以瞬时传动比是变化的，瞬时链速度不是常数，传动中会产生动载荷和冲击，因此不宜用于要求精密传动的机械上。
（2）链条的铰链磨损后，使链条节距变大，传动中链条容易脱落。（3）工作时有噪声。
（4）对安装和维护要求较高。（5）无过载保护作用。
三、链传动的类型
链传动的类型很多，按用途不同可以分为：
传动链：主要用于一般机械中传递运动和动力，也可用于输送等场合。最常用的是滚子链和齿形链。
输送链：用于输送工件、物品和材料，可直接用于各种机械上，也可以组成连式输送机作为一个单元出现。
起重链：主要用于传动力，起牵引、悬挂物体的作用，兼作缓慢运动。
（一）滚子链（套筒滚子链）
1.滚子链的结构
滚子链由内链板、外链板、销轴、套筒、滚子等组成，销轴和外链板、套筒和内链板分别采用过盈配合固定；而销轴与套筒、滚子与套筒之间则为间隙配合，保证链接屈伸时，内链板与外链板之间能相对转动。2.滚子链的主要参数（1）节距
链条的相邻两销轴中心线之间的距离称为节距，依符号P表示。
节距是链的主要参数，链的节距越大，承载能力越强，但链传动的结构尺寸也会相应增大，传动的振动、冲击和噪声也越严重。因此，应用时尽可能选用小节距的链，高速、功率大时，可选用小节距的双排链或多排链。
滚子链的承载能力和排数成正比，但排数越多，各排受力越不均匀，所以排数不能过多，常用双排链或三排链，四排以上很少使用。（2）节数
滚子链的长度用节数来表示。为了使链条的两端便于连接，链节数应尽量选取偶数，以便连接时正好使内链板和外联板相接。链接头处可用开口销或弹簧夹锁定。当链节数为奇数时，链接头需采用过渡链节。3.滚子链的标记
滚子链是标准件，其标记为：链号-排数-链节数
标准编号 标记示例：
08A
88 GB/T 1243－1997
标准编号
链节数为88节 单排
链号为08A（节距为12.70 mm）
（二）齿形链简介
齿形链又称无声链，也属于传动链中的一种形式。它由一组带齿的内、外链板左右交错排列，用铰链连接而成。和滚子链相比，其传动平稳性好、传动速度快、噪声较小、承受冲击性能较好，但结构复杂、装拆困难、质量较大、易磨损、成本较高。齿形链标记示例
CL08 －22.5 W －60 GB/T 10855－1997标准编号导向形式链节数为60节链号为CL08（节距为12.70 mm）【总结】1．链传动的组成：主动链轮、从动链轮和链条。
2．链传动的应用特点。
3．链传动的传动比计算。
4．套筒滚子链的结构、标记及接头形式。
5．齿形链的应用。作业 p41练习1—4 链宽
第二篇：链传动机械基础电子教案
机械基础电子教案 7．2
链传动
【课程名称】
链传动 【教材版本】
栾学钢主编。机械基础（多学时）。北京：高等教育出版社，2010 栾学钢主编。机械基础（少学时）。北京：高等教育出版社，2010 【教学目标与要求】
一．知识目标
1． 了解链传动的组成、主要优缺点及传动的类型。2． 了解链传动的传动比、安装与维护。二．能力目标
1． 能比较链传动和皮带传动的主要优缺点及应用场合。2． 能够计算链传动的传动比、会进行链传动的安装与维护。
三、素质目标
1． 了解链传动的特点及类型。2． 熟悉链传动的安装与维护。
四、教学要求
1． 能分析比较出两种传动的特点及应用场合。2． 熟悉链传动的安装与维护。3． 【教学重点】
链传动的特点及应用。【难点分析】
链传动能否得到准确传动比？与带传动相比的优势在哪里？传动比还是不能得到瞬时准确。这部分内容比较难以理解。【教学方法】
教具与实物演示或课件演示，讲授与学生动手课堂练习相结合。【学生分析】
学生对于瞬时传动比的理解有困难，演示教具从宏观上看不出瞬时的变化，需要画图加以说明，但超过教材的要求，只好要求承认教师的结论。【教学资源】
1． 机械基础网络课程。北京：高等教育出版社，2010。
2． 吴联兴主编。机械基础练习册。北京：高等教育出版社，2010。3． 实物、教具和课件。【教学安排】
2学时（90分钟）【教学过程】 一．导入新课
复习带传动的内容，总结出带传动的优缺点。大家平时还能见到的另一种传动――自行车上用的链传动，能否比带传动在传动比方面更准确一些呢？由此引出本次课的新内容。
二．讲授新课
1． 链传动 先演示实物或课件，使学生对链传动有感性认识。相比之下，由于有齿的关系，链条传动是齿的啮合与分开，从宏观上它应当是传动比准确，但实际上只是传动一周时的传动比不变；而在两齿之间的大部分区域，其传动比是微小变化的，所以只能说明是平均传动比准确。总结传动的优点突出能在高温，多尘等恶劣条件下工作，这是皮带传动所不可比拟的。主要缺点是冲击、噪声。
常用的链传动有套筒滚子链和齿形链，前者应用较广泛。2。链传动的组成
链传动由主动链轮、从动链轮和链条组成。常用的链传动有套筒滚子链和齿形链，前者应用较广泛。按用途可分成起重链、牵引链和传动链。
套筒滚子链的结构如图7－17所示，由5个零件组成。
3．链传动的特点
主要有平均传动比准确，能在高温、潮湿等条件下工作。但有噪音。
4．链传动的传动比
链传动的传动比等于为主动轮的转速与从动轮的转速之比，也等于从动轮的齿数与主动轮的齿数之比。5．链传动的安装与维护
见教材图7－20、21、22
链传动的安装时，链条太松易掉链，会产生振动；太紧影响传动。
链条为标准件，其标记为链号及节数，如自行车链条为10号，节距可查标准为15.87毫米。
三．小结
1．链传动的优点是可得到准确的平均传动比，可以恶劣的条件下工作。其缺点是有冲击和噪声。四．布置作业
【课后分析】
第三篇：机械基础项目教学教案链传动
链传动
链传动的应用广泛，如自行车就采用链传动。
学习目标
⑴了解链传动的概念、工作原理。⑵掌握链传动的优、缺点。⑶会计算链传动的传动比。学习建议
与带传动对比着学习。分析与探究
3.2.1链传动的定义
链传动由装在平行轴上的主、从动链轮和绕在链轮上的环形链条所组成，以链条作中间挠性件，靠链条与链轮轮齿的啮合来传递运动和动力的传动方式。其中，应用最广泛的是滚子链传动。如图
3.2.2链传动的优、缺点。优点：
⑴没有打滑现象，传动比准确。⑵传动效率较高。⑶传递的功率大
⑷对环境要求低，能在恶劣条件下工作。⑸轴间距离远近均可。缺点：
⑴当速度较快时，容易产生摆动及噪声，因此不适合高度运转。⑵制造成本较高。3.2.3滚子链传动 1.组成
滚子链的结构如图。它由内链板
1、外链板
2、销轴
3、套筒4和滚子5组成。内链板与套筒、外链板与销轴间均为过盈配合，套筒与销轴、滚子与套筒间均为间隙配合，内、外链板交错联接而构成铰链。工作时，套筒上的滚子沿链轮齿廓滚动，可以减轻链和链轮轮齿的磨损。链条相邻两滚子轴线的距离称为链节距，用p表示，它是链传动的主要参数。
外链板内链板滚子
套筒销轴
2.接头形式
链节数常用偶数，接头处用开口销或弹簧卡固定。一般前者用于大节距，后者用于小节距。当采用奇数链节时，需采用过渡链节。过渡链节的链板为了兼作内外链板，形成弯链板，受力时产生附加弯曲应力，易于变形，导致链的承载能力大约降低20%。因此，链节数应尽量为偶数。
3.2.4链传动的传动比
z1n1pz2n2pv601000601000n1z2i12nz21
式中 V为链条速度，Z1为主动轮齿数，Z2为从动轮齿数，n1为主动轮转速，n2为从动轮转速，p为链条节距
实例训练：有一辆自行车，已知其前、后链轮的齿数分别为54、18，骑车者每分钟蹬75转，后轮轮胎直径为0.6m，试求该自行车每小时可行多少㎞？
3.2.5链传动的失效形式
在工作中，链传动也会出现各种失效现象导致不能正常工作。其失效形式有以下几种。1.铰链的磨损 联调工作时，销轴与套筒相对转动，因而引起铰链磨损。磨损增大了销轴与套筒的配合、间隙，使链节距和链长度变大，因而会产生跳齿或脱链现象。
2.铰链的胶合
由于滚子链结构使铰链润滑状况较差，随着链轮转速的提高，铰链相对转动速度加快，链节受到的冲击能量也增大，使铰链的摩擦表面产生胶合。
3.链条的疲劳破坏
由于链条一直处于变应力下工作，经过一定的循环次数后，链条将发生疲劳断裂。另外，链条与轮齿啮合过程中，滚子河和套筒会受到冲击，当转速较高时，就容易发生冲击疲劳破坏。
除上述这些失效形式外，链轮轮齿的磨损和塑性变形等也会影响链传动的正常工作。一般来说，链轮的使用寿命比链条要长得多。所以，链传动的承载能力主用取决于链条。
3.2.6链传动的张紧与维护 1.链传动中如果松边垂度过大，会引起啮合不良及链条振动，所以链传动张紧的目的在于调整垂度的大小。张紧的方法很多，最常见的是移动链轮来增大两轮的中心距。如果中心距不可调，链条磨损变长后可从中去除此1-2个链节，也可以采用张紧轮张紧。
2.水平布置时，应使链传动的紧边在上、松边在下。3.安装两个链轮时要尽量保证不歪斜、不错位。
4.经常清洗链条和链轮，去除灰尘杂物，减轻磨粒磨损。5.良好的润滑可以大大提高链传动的寿命。6.为了安全，链传动也要安装保护罩。技能训练：
1.观察自行车中的链传动并回答下列问题： ⑴链条的长度（链节数）是多少？ ⑵链条采用的是哪种接头形式？ ⑶计算该链传动的传动比。2.根据自行车的使用情况对其链传动进行必要的维护和保养。
3.装满货物的人力三轮车在爬坡时经常推着车前进，从保护链传动的角度分析这样做的道理。
4.自行车可用带传动或齿轮传动替代链传动吗？为什么？ 学习小结
1.链传动的特点：没有滑动现象，传动比准确，传动效率高；能在恶劣环境下工作寿命长；轴间距离远近均可。
2.链传动的缺点：不适合高速运转且制造成本高。3.传动比等于链轮齿数的反比。
4.链传动的失效形式有：铰链的磨损，链条的疲劳破坏及铰链的胶合等。5.链传动的张紧的目的在于调整垂度的大小；张紧的方法很多，最常见的是移动链轮来增大两轮的中心距；如果中心距不可调时，也可以采用张紧轮张紧。
第四篇：机械基础教案
机械基础
第一篇
机构及机械零件基础
通常一台完整的机包括三个基本部分：（1）（2）（3）
第一章
第一节
一、低副
两构件以面接触组成的运动副称为低副
1、若组成运动副的两个构件只能作相对转动，这种运动副称为转动副或回转副
2、若组成运动副的两个构件以面接触，且沿某一固定直线或曲线（如圆弧）作相对移动，这种运动副称为移动副。
第二节
平面机构具有确定运动的条件
一、平面机构的自由度
一个作平面运动的自由构件具有三个自由度。
活动构件的自由度总数减去运动副引入的约束总数就是该机构相对于固定件的自由度数，以F表示即
F=3n-2PL-PH
机构具有确定运动的条件是:机构的原动件数目必须等于机构的自由度。
第二章
平面连杆机构由若干刚性构件用低副联接而成，也可称为平面低副机构。
平面连杆机构的优点是：由于机构中名构件之间的运动副都是低副制造比较简单，承载能力大；
平面连杆机构的缺点是：为实现复杂运动规律或运动轨迹设计的平面连杆机构一般比较繁琐，且多数另能近似满足设计要求；机构构件较多时，有较大的积累误差。
第一节
平面四杆机构的分类及其应用
一、全转动副的四杆机构（又称铰链四杆机构）
1、曲柄摇杆机构
2、双曲柄机构
具有两个曲柄的铰链四杆机构称为双曲柄机构。
3、双摇杆机构
两连架杆均为摇杆的四杆机构称为双摇杆机构。
二、含有移动副的四杆机构
1、曲柄滑块机构
当四杆机构中有一连架杆为曲柄，另一连架杆相对于机架往复移动而成为滑块时，则这个四杆机构称为曲柄滑块机构。
2、导杆机构
四杆机构、其连架杆1为曲柄，连架杆3对滑块2的运动起导向作用，称为导杆。
第三章
凸轮机构的间歇运动机构
平面连杆机构 运动副及其分类 机构分析的基本知识 原动部分 工作部分 传动部分
第一节
凸轮机构的应用和分类
凸轮机构按其运动形式，分为平面凸轮机构和空间凸轮机构两种。
凸轮机构运动简图（a）平面凸轮机构(b)空间凸轮机构(c)移动凸轮机构 1凸轮 2从动件3机架
一、凸轮机构的应用及特点
凸轮是一个具有一定形状的曲线轮廓或凹槽的构件。当凸轮运动时，通过其轮廓或凹槽与从动件接触，使从动件实现预定的运动。止轮机构主要由凸轮、从动件和机架组成。凸轮与从动件之间可以通过弹簧力、重力或几何形状封闭等方法来保持接触。从动件运动规律完全取决于凸轮轮廓的形状。
二、凸轮机构的分类
1、按凸轮的形状分类 ① ② ③ 盘形凸轮，也叫平板凸轮。移动凸轮 圆柱凸轮。
2、按从动件端部形状分类 ① ② ③
第四章
带传动和链传动
第一节
带传动概述
一、带传动的类型
1、按传动原理分类 ① ② 摩擦式带传动 齿合式带传动 尖顶从动件 滚子从动件平底从动件
2、按传动带的截面形状分类 ①平带 ② V带 ③ 圆形带 ④ 多楔带 ⑤ 同步带
二、带传动的特点
1、由于带具有弹性与挠性，可起到缓冲和减振的作用，运转平稳，噪声小
2、可用于远距离（两轴中心距离较大）的传动。
3、结构简单，便于维护。
4、由于它靠摩擦力进行传动，当传动负荷过载时，带会在带轮上进行打滑，故能起到过载保护作用。
5、带传动效率（与齿轮传动相比）较低，平均效率一般为n=0.94~0.97。
6、带靠摩擦传动，摩擦容易起电。因此，不能用在有易燃、易爆危险品的场合，如某些化要车间。
7、对于传动比要求比较严格的场合，不能采用带传动。
第二节
链传动概述
一、链传动的特点和类型
链传动由装在平行轴上的链轮和跨绕在两用人才链轮上的环形链条所组成，以链条作中间挠性件，靠链条与链轮轮齿的啮合来传递运动和动力。
链传动结构简单，耐用、维护容易，适用于中心距较大的场合。与带传动相比，链传动能保持稳定准确的平均传动比；没有弹性滑动和打滑需要的张紧力小；能在温度较高、有油污等恶劣环境条件下工作。与齿轮传动相比，链传动制造和安装精度要求较低，成本低廉，能实现远距离传动；但瞬时速度不均匀，瞬时传动比不恒定；传动中有一定的冲击和噪声。
按照链条的结构不同，传动力用的链条主要有滚子链和齿形链两种，齿形链具有传动平稳、噪声小，承受冲击性能好，工作可靠等优点，但结构复杂，重量较大，价格较高。
第四章
一、概述
齿轮传动是机械传动中应用最广泛的传动形式。其主要优点是：传动准确可靠，效率高，寿命长，适应的载荷和速度范围广，能在空间任意两轴间传递运动和动力等；主要缺点是制造和安装要求精度较高，两轴相距较远刊机构庞大，不适宜用在距离传动的场合。
二、齿轮传动的类型
齿轮传动
第一节
齿轮传动概述
其分类方法主要有以下三种。
1、按两齿轮轮轴的相对位置分类 ① 两齿轮轴线平行圆柱齿轮传动，平行的圆柱齿轮，双可按照轮齿相对轴线的方向分为直齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动和人字形齿轮传动三种。圆柱齿轮按照啮合情况又可分成外啮合齿轮传动内啮合轮传动及齿轮与齿条传动等。② ③ ① 两齿轮轴线相交的锥齿轮传动。两员线相交的锥齿轮传动又有直齿锥齿轮传动和曲齿锥齿轮传动两种。两齿轮轴线相错的齿轮传动，两轴线相错的齿轮传动又可分为交错轴斜齿轮传动和蜗杆蜗轮传动。
开式齿轮传动。开式齿轮传动的齿轮外露齿轮上容易落上灰尘，不能保证良好的润滑，容易产生磨损。这种类型的传动多用于传动齿轮较大的场合，如矿山设备、建筑设备等。② 闭式齿轮传动。闭式齿轮传动的齿轮全部安装在封闭的刚性箱体内，安装精确，润滑良好，工业企业的设备多数采用该类型。按齿轮齿廓的曲线形状可分可为渐开线齿轮传动摆线齿轮传动和圆弧齿轮传动等；工程中常用渐开线齿轮传动，其容易加工制造，费用低，广泛应用在各类设备中。
第二节
渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称和基本尺寸
一、齿轮各部分的名称
2、按齿轮的工作条件分类
3、按齿轮廓的曲线形状分类
齿廓啮合线
1、齿顶圆。过齿轮顶端的圆为齿顶圆，是齿轮上最大的圆（或直径）。其半径和直径分别用ra和d a 表示。
2、齿根圆。过轮齿根部的圆为齿根圆，其半径和直径分别用rf和df 表示。
3、分度圆。在齿顶圆与齿根圆之间，取一个圆作为计算齿轮各部分尺寸的基准，称为分度圆，其半径和直径分别用r和d 表示。分度圆上的齿厚s、齿槽宽e、齿距p、压力角a等分别规定这些符号一律不加脚标。而其他圆上的参数必须指明是哪个圆上的参数，如基圆齿厚符号为sb、齿顶圆压力角符号为aa等。
4、齿顶高。齿顶圆和分度圆之间沿半径方向的高度称为齿顶高，用ha 表示。
5、齿根高。齿根高和分度之间沿半径方向的高度称为齿根高，用hf表示。
6、全齿高。齿根圆和齿顶圆之间沿半径方向的高度称为全齿高，用H表示。
7、齿距。任一圆上，相邻两齿对应点间距离不齿距。分度圆上的齿距（简称齿距或周节）用P表示。
8、齿厚。在齿轮同一圆周上，一个轮齿左右两齿廓间的距离（弧长）称为齿厚。分度圆齿厚用S表示。
9、槽宽。分度圆上，一个齿槽两侧齿廓间的弧才称为槽宽，用E表示。显然
p=s+e
10、齿轮宽度。轮齿沿轴线方向的宽度称为齿轮宽度，用B表示。
二、渐开线齿轮的主要参数
1、模数
工程上规定比值P/∏于整数或选择简单的有理数，并称之为齿轮模数，以M表示，单位为㎜。所以可将上式写成 d=mz
2、压力角
我国规定分度圆上的压力角a=200，称为标准压力角。
3、齿顶高系数和顶隙系数
齿顶高ha=ha*m
齿根高 hf=ha+c=(ha*+c*)m
第三节 渐开线齿轮的啮合
一、渐开线齿轮连续传动的条件
为了保证齿轮能够连续传动，就必须使前一对轮齿尚末脱离啮合时，后一对轮齿已经进入啮合。
第四节
一、概述
斜齿圆柱齿轮是逐渐进入和退出啮合，同时啮合的轮齿数较直齿圆柱齿轮为多，重合度较大。与直径齿轮传动相比，其传动平稳，承载能力大，适合于高速及大切率传动，斜齿轮的主要缺点是产生轴向力。
第五节
锥齿轮传动的概念
一、概述
锥齿轮用来传递两相交轴的运动和动力。其传动可以看成是两个锥顶共点的圆锥体相互作纯滚动。
第六节
蜗杆传动
当两传动轴既不平行，也不相交，而在空间垂直相错且要求传动比较大时，可以采用蜗杆传动，如图所示，本节讨论常用的普通圆柱蜗杆蜗轮传动。
斜齿圆柱齿轮传动
一、特点
1、传动比大，动力传动中可取i=10~80，分度机构可达1000，故机构紧凑。
2、传动平稳，噪音小
3、蜗杆蜗轮传动可实现自锁，常用于需要反向自锁的设备中。蜗杆蜗轮传动的主要缺点效率较低，发热和磨损严重。为减少摩擦和磨损，提高传动效率，蜗轮齿圈常需用贵重的青铜制造。
第五章
螺纹联接与螺旋传动
螺纹联接和螺旋传动都是利用具有螺纹的零件进行工作的，前者作为紧固联接件，后者则作为传动件。
第一节
螺纹的基本知识
一、螺纹的类型
螺纹有外螺纹和内螺纹之分，二者共同组成螺纹副用于联接或传动。螺纹有米（公）制和英制两种，我国除部分管螺纹外都采用米制螺纹。常用的螺纹牙型有三角型、矩形、梯形和锯齿形等。按螺旋绕行方向的不同，螺纹可分为右旋螺纹和左旋螺纹，通常用右旋螺纹。按螺旋线的数目，还可将螺纹分为单线（单头）螺纹和多线螺纹，一般常用的是单线螺纹。
二、螺纹的主要参数
现以圆柱普通螺纹为例说明螺纹的主要几何参数，1、大径d与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆术体的直径，是螺纹的最大直径，在有关螺纹的标准中称为公称直径。
2、小径d1：与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱体的直径，是螺纹的最小直径，常选此直径作为强度计算的依据。
3、中径d2：在螺纹的轴向断面内牙厚与牙槽宽相等处的假想圆柱的直径。
4、螺距p：螺纹相邻两牙在中线上对应两点间的轴向距离。
5、导程s：同一条螺旋线上两牙间的轴向距离。导程s、螺距p及线数z之间的关系为s=zp。显然对单线螺纹而言其螺距与导程相等。
6、螺纹升角^：按螺纹中径所在的圆柱量得。由图6-4可得
tan^=s/
7、牙型角a和牙侧角B：在螺纹 的轴向断面内，螺纹牙型相邻两侧边的夹角称为牙型角。牙型侧边与螺纹轴线的垂线间的夹角称为牙侧角，三角形和梯形螺纹具有对称的牙侧角，锯齿型螺纹如图所示。其牙侧角是不对称的。
三、常用螺纹的特点及应用
由于三角形螺纹副中的摩擦属于楔面摩擦，自锁性能好，即只要适当控制螺纹升角，即可得到良好的自锁性，从而提高了连接的可靠性。三角形螺纹的牙根厚、强度高，但效率低，故多用于紧固联接。
1、普通螺纹
普通螺纹即米制三角形螺纹，其牙型角为a=600 ,螺纹大径d称为螺纹的公称直径，以㎜为单位。
2、管螺纹
管螺纹是英制螺纹，公称直径为管子的内径。可将管螺纹分为550非螺纹密封管螺纹和用螺纹密封的管螺纹。
第二节
一、螺纹联接的基本类型
1、螺栓联接
这种联接是利用一端有头、另一端有螺纹的螺栓穿过被联接件的光孔，拧上螺母将被联接件联成一体。
2、双头螺柱联接
螺纹联接的基本类型和螺纹联接件 双头螺柱的两端加工成螺纹，联接时一端拧紧在被联接件之一的螺纹孔内，另一端穿过另一被联接件的通孔，再旋上螺母。
3、螺钉联接
螺钉的杆部一般全部为螺纹，其联接的特点是不用螺母，用途与双头螺柱联接相似，多用于不需经常拆卸的场合。
4、紧定螺钉联接
将紧定螺钉旋入一零件的螺纹孔中，并以其末端顶住另一零件的表面或嵌入相应的凹坑中，以固定两个零件的相对位置，并传递不大的力或转矩。
5、地脚螺栓联接
地脚螺栓的一端为钩头、另一端为螺纹，与螺母相联，其作用是将设备固定在地基上。
第三节
螺纹联接的预紧和防松
一、螺纹联接的预紧
大多数情况下，在装配螺栓时要预紧螺母。
二、防松
一般在静载荷和温度不高的情况下，拧紧螺母后，只靠螺纹之间的预紧力F产生的摩擦力是能自锁的，不会自行松脱，但在冲击、振动或变载荷作用下，螺纹之间的摩擦力可能减小或消失，联接有可能松脱而发生事故，因此，这种螺纹联接时，必须考虑防松问题。
第四节
螺旋传动
在机械中，有时需要将转动变为直线移动。螺旋传动是实现这种转变经常采用的一种传动，分别为螺旋压力机和螺旋千顶，工作部分的直线运动都是利用螺旋转动来实现的，又如机床给机构中采用螺旋传动实现刀具或工作台的直线进给。
螺旋传动是由螺杆、螺母和机架组成的螺旋机构来完成的，主要用于将回转运动转变为直线运动，同时传递运动和动力的场合。螺旋传动一般采用梯形螺纹或锯齿形螺纹。
第六章
轴承
轴承是用来支承轴及轴上零件、保持轴的旋转精度和减少转轴与支承之间的摩擦和磨损，轴承分两大类：滚动轴承和滑动轴承。两类轴承按所受载荷方向的不同，又可分为向心轴承和推力轴承两种。
第一节
滑动轴承的类型与构造
滑动轴承按其工作表面的摩擦状态有液体摩擦和非液体摩擦之分。摩擦表面完全被润滑油隔开的轴承称为液体摩滑动轴承。
摩擦表面不能被润滑油完全隔开的轴承称为非液体摩擦滑动轴承。
一、向心滑动轴承
滑动轴承一般是由轴瓦、壳体、连接零件及附属的润滑、密封等装置组成。常用的非液体摩擦滑动轴承的类型与构造
1、整体式滑动轴承
典型的整体式向心滑动轴承，系由轴承座和轴瓦构成。
2、剖分式滑动轴承
剖分式向心滑动轴承，它由轴承座、轴承盖、双头螺柱、螺母和对轴瓦等组成。
3、自动调心式滑动轴承。
二、推动滑动轴承
推力滑动轴承由轴承座
1、衬套
2、向心轴瓦3和环状推力轴瓦4等组成。
第二节
滚动轴承的基本构造和类型
一、滚动轴承的基本构造
滚动轴承有多种结构型式，其基本构造由是外圈
1、内圈
2、滚动体3和保持架4组成。
二、常用滚动轴承的类型和应用
第一种分类法：按其承受载荷的作用方向，可分成三大类，即径向接触轴承、向心角接触轴承和轴向接触轴承。
1、径向接触轴承
这类轴承主要用于承受径向载荷，可分为：深沟球轴承、圆柱滚轴承、调心球轴承等。
① 深沟球轴承
2、向心角接触轴承
这类轴承能同时承受径向与单向轴向载荷，可分为：角接触球轴承、圆锥滚子轴承等。
3、轴承向接触轴承
轴承只能承受轴向载荷。轴承两个套圈的内孔直径不同，直径较小的套圈紧配在轴颈上，直径较大的套圈安放在机座上，称为座圈。
第2种分类法：按滚动体形状可分为球轴承和滚子轴承两大类。
① 球轴承。球状滚动体与内、外圈滚道为点接触，故承载能力、耐冲击能力低，但极限转速较高，价格便宜。
②
滚子轴承。滚动体与内、外圈滚道为线接触，承载能力、耐冲击能较高，但极限转速低，价格较贵。
第二篇
液压与气传动
液压与气传动都是以有压流体（压力油或压缩空气）为工作介质，进行运动和动力传递的一种传动方式。
第七章
液压传动基本知识
第一节
液压传动的基本概念
一、液压传动装置的组成
一个完整的液压传动装置是由四部分组成的。
1、动力元件。液压泵，它给液压系统提供压力油，是将电动机输出的机械能转换为油液的液压能的元件。
2、执行元件。液压缸或液压马达，是将油液的液压能转换为驱动工作部件的机械能的元件。实现直线运动的执行元件叫做液压缸；实现旋转运动的执行无件叫做液压马达。
3、控制调节元件。各种控制阀、压力控制阀、流量控制阀等，用以控制调节液压系统油液的流动方向、压力和流量，以满足执行元件运动的要求。
4、辅助元件。辅助元件包括油箱、滤油器、蓄能器、热交换器、压力表、管件和密封装置等。
二、液压传动的优缺点
1、液压传动的优点
与机械传动、电气传动相比，液压传动的优点如下：
① 从结构上看，与机械传动相比传递同样载荷，液压传动装置体积小，重量轻，结构简单，安装方便，便于和其他传动方式联用，易实现较远距离操纵和自动控制。
② 从工作性能上看，速度、转矩、功率均可作无级调节，能迅速换向的变速，调速范围宽，动作快速性好。
③ 从使用维护上看，元件的自润滑性好，能实现系统的过载保护，使用寿命长；元件易实现系统化、标准化、通用化，便于设计、制造、维修和推广使用。
2、液压传动的缺点
① 由于存在油液的漏损和阻力损失，因此系统的效率低。
② 液压元件的加工的装配精度要求较高，成本较高。
③ 系统受温度的影响较大，故液压传动不宜在高温和低温的场合使用。
④ 系统的故障原因有时不是易查明。
第八章
液压元件
第一节
液压泵
液压泵是将电动机（或其他原动机）输入的机械能转换为液体压力能的能量转换元件。在液压系统中，液压泵是动力元件，作为动力源，向液压系统供给液压油，是液压系统的“心脏”是液压系统重要的组成部分。
一、常用液压泵的种类
液压泵的种类多，按其结构不同可分为柱塞泵、叶片泵、齿轮泵及凸轮转子泵等；按输出的流量能否调节可分定量泵和变量泵。按额定压亿的高低又可分为低压泵、中压泵和高压泵。
第二节
液压缸和液压马达
液压缸和液压马达的作用与液压泵正好相反，它是将液压能转变为机械能的转换元件，在液压传动系统中属于执行元件。
一、液压缸是液压系统中应用最为广泛的执行元件。按照液压缸的结构形式，可分为活塞式、柱塞式和摆动液压缸。按照液压缸-的驱动方式，可分为单作用液压缸和双作用液压缸两大类。
第三节
液压控制阀
液压阀的种类很多，根据其工作特点和用途的不同可分为三大类：
1、方向控制阀，如单向阀、换向阀等。
2、压力控制阀，如溢流阀、顺序阀、减压阀等。
3、流量控制阀，如节流阀，调速阀等。
一、方向阀
方向阀用来控制油液的定向、换向和闭锁等，它包括单向阀和换向阀。
1、单向阀
单向阀的作用是使油液只能沿一个方向流动，因此亦称逆止阀。
2、换向阀
换向阀的作用通过阀心的运动，变换油流方向或截断油路来对油流进行方向控制。
二、压力阀
压力阀用来控制液压系统中的压力，以实现恒压、限压、减压或稳压，或利用系统中压力的变化来控制某些液压元件的动作，压力阀是利用阀心所受的液压作用力和弹簧力的平衡关系来进行工作的。
压力阀按用途可分溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等。
第九章
液压基本回路及液压系统
第一节
液压基本回路
一、方向控制回路
在液压系统中，起控制执行元件的起动、停止（包括锁紧）及换向作用的回路，称为方向控制回路。
1、换向回路
运动部件的换向，一般可采用各种换向阀来实现。
2、闭锁回路
为了使执行元件在任意位置上停止后漂移或窜动，可采用闭锁回路。
第十章
气压传动
气压传动系统是以压缩空气不工作介质实现动力传递和工程控制的系统，与机械、电气、液压传动相比，由于气压传动的工作介质的空气，因此具有来源方便、不污染环境、节能、高效、动作迅速、维护简单等优点，此外，气动元件结构简单、成本低、寿命长，使得气压传动近年来发展迅速，在机械、轻工、航空、交通运输等行业中得到广泛应用。
第一节
气压传动基本知识
一、气压传动系统的组成
气压传动系统由以下四部分组成。
1、气源装置。气源装置即压缩空气的发生装置，其主体部分是空气压缩机（简称空压机）。它将原动机（如电动机）供给的机械能转换为空气的压力能并经净化设备净化，为各类气动设备提供洁净的压缩空气。
2、执行机构。执行机构是系统的能量输出装置，如气缸和气马达，它们将气体的压力能转换为机械能，并输出到工作机构上去。
3、控制元件。控制元件是用来控制压缩空气的压力、流量和流动方向，以便使执行机构完成运动规律的元件，如各种压阀、流量阀、方向阀和逻辑元件等。
4、辅助元件。系统中除上述三类元件外，其余元件称辅助元件，如过滤器、油雾器、消声器、散热器、传感器、放大器及管件等。它们对保证系统可靠、稳定和持久地工作起着十分重要的作用。
第二节
气压传动系统的元件及装置
一、气源装置
1、空气压缩机
二、气动执行元件
气动执行元件中将压缩空气的压力能转化为机械能的能量转换装置，包括气缸和气马达。气缸用于实现直线往复运动，气马达用于实现旋转运动。
三、气动控制元件
气动控制元件是指在气动系统中，控制压缩空气的压力、流量和方向等的各类控制阀。它包括压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀以及具有一定逻辑功能的气动逻辑元件。
第五篇：- 机械基础教案
机械基础教案
一、教学目的与要求：
1.了解机器机构构件和零件等基本概念 2.了解本课程的内容性质和任务
1）了解工程力学的基本知识和相应简单扼要的计算 2）了解机械机械工程材料的基础知识； 3）了解常用的机构和机械传动原理； 4）了解金属零件的联接和支承 5）了解液压传动的基本内容
二、教学方法与手段
方法：讲授法、谈话法、讨论法、演示法、参观法、调查法、练习法、实验法、引导发现法、自学辅导法、案例教学法、情境教学法、实训作业法等。
手段：常规或现代（多媒体投影、音像资料、各种教具、实物、案例素材文件等）。
三、教学重点、难点：
机器与机构、构件和零件概念，的区别和联系
四、课时分配计划：2课时布置作业：0-1，0-2 实施情况及课后教学效果分析
引
言
当人们拓展视野、深入到创造物质世界活动中时会发现，单纯的数学、物理或化学，常常无法解决实际应用问题。不同的应用领域，需要将数、理、化知识适度综合，高度概括，从而形成解决问题更为直接、更为有效的理论体系，这便产生了诸如机械工程、电气工程、计算机工程、化学工程、建筑工程等门类众多的应用工程科学。它们是创造人类社会多姿多彩物质世界的应用理论基础。
一、本课程的研究对象
机械工程的研究对象是机械。
什么是机械?机械是机器与机构的总称。1．机器
机器是用来变换或传递能量、物料和信息，能减轻或替代人类劳动的工具。
图1一1所示的台钻是比较常见的典型机器。观察其工作过程：电动机1转动，驱动带传动，带传动又将运动和动力传递给变速箱2内的齿轮系，变速箱中的主轴与钻头3直接联接，从而熔话动与动力传涕给了钻头。最后完成对工件的切削加工。
图O-2所示为牛头刨床，它由电动机1通过带传动3和齿轮传动装置2实现减速，又通过暇动导杆机构9改变运动形式，使滑枕5带动刨刀7作往复移动来实现刨削。
由上述两例分析表明，机器通常由三大部分组成：原动装置一传动装置一执行装置。机械最常见的原动装置是电动机。传动装置和执行装置通常是由一些机构或传动组成(如台钻的传动装置为带传动和变速箱，牛头刨床的执行装置为摆动导杆机构等)。2．机构
机构是具有确定相对运动的构件组合。图0一3所示为实现滑枕运动的摆动导杆机构，它由若干构件(大齿轮6，滑块1、3，导杆2，滑枕4)组合而成。从运动的角度看，构件是机器中运动的最小单元。3．机械零件
从制造的角度看，机器是由许多零件组成的。零件是不可拆的最小制造单元。
一个零件可能是一个构件(如图O-3中的导杆)。但多数构件是由若干零件固定联接而成的刚性组合。如图。一4所示的齿轮构件，就是由轴、键和齿轮联接而成。
4．运动副
构件与构件之间既保证相互接触和制约，又保持确定的运动，这样一种可动联接称为“运动副”。只允许被联接的两构件在同一平面或相互平行的平面内作相对运动的运动副称为平面运动副。按照接触特性，平面运动副可分为低副和高副。构件问的接触形式为面接触的运动副称为低副。常见的平面低副有回转副和移动副。图0一5b所示为回转副及其运动简图符号，回转副有时也称为铰链(图O一5c)；图0一5a所示为移动副及其运动简图符号。构件间的接触形式为点、线接触的运动副称为高副。如图O-6所示，在凸轮机构和齿轮机 构中，构件1和构件2形成的运动副均为高副。
综上所述，归纳要点如下：
1)构件与零件的区别在于：构件是机械运动的基本单元，零件是机械制造的基本单元；有时一个零件就是一个构件，但通常构件由多个零件刚性固接而成。2)机器与机构的区别在于：虽然机器和机构都具有确定的相对运动，且机器可以是一个机构或由若干构件与零件组成，但机器具有能代替或减轻人类劳动，完成功能转换的特征，而机构则不具有此特征。
3)平面运动副可分为低副和高副：低副为面接触；高副为点或线接触。
二、本课程的主要内容
1．机械产生的步骤
实际应用的机械是怎样产生的?它通常要经历这样一些步骤： 1)根据工作要求，用规定的机构运动简图符号勾画出机器和机构的运动简图，并分析构件的运动速度和加速度等情况，通常称之为机械的运动设计。
2)按类比法，确定所要设计零件的材料；对铁碳合金材料，还要考虑其热处理方式。这一步骤可称之为机械的材料设计。
3)根据机器运动设计的简图，对各构件或零、部件进行受力分析，最终确定零件的受载情况，通常称之为机械的工程力学分析。
4)根据零件的最大受载和零件可能产生的失效破坏形式，按设计准则确定零件的主要参数，这称之为机械C零件)的强度设计。5)计算零件的全部几何尺寸，按机械制图标准规范和公差配合要求画出零件工作图，通常称之为机械零件的结构设计。．
6)根据零件工作图，进行加工制造的工艺设计。
7)用机床(或数控机床)对零件进行制造加工。8)装配，试车。2．本课程的主要内容
1)工程力学基础； 2)机械工程材料基础；
3)常用机构与机械传动；4)联接与支承零部件； 5)液压传动。
思考题与习题
O-1 为什么机器中要用机构?机器与机构的根本区别是什么? 0-2辨别自行车、机械式手表、汽车、台虎钳等何为机器?何为机构?
第一篇 工程力学基础
第一章静力学概要
一、教学目标与要求
1．了解力的两种效应和力的三要素
2．了解静力学的基本力学规律，本书要求掌握静力学的四个基本公理。3．了解受力图的基本画法 4．了解力矩和力偶的基本概念
二、学习重点和难点
1．学习重点 1）．了解力的两种效应和力的三要素 2）．了解静力学的基本力学规律，本书要求掌握静力学的四个基本公理。2．学习难点 1）．了解受力图的基本画法 2）．了解力矩和力偶的基本概念
三、教学方法
讲授法、演示法、案例分析法和相互讨论法为主
四、讲授课时 8课时
如图1—1所示，在对工程实际对象(如汽车、船舶、机床、卫星等)进行力学分析时，首先要把它理想化，即合理抽象为力学模型，这样才便于进行数学描述，得到数学模型。这一过程也简称为“建模”。然后进行计算，一般用计算机数值求解。随后，对得出结果加以分析，特别要与实验结果相比较，如误差符合要求，则结束分析，如误差大，往往要修改力学模型再分析。由此可见，力学模型直接决定计算结果的正确性，它是力学分析的基础，十分重要。
静力分析的常用模型为刚体。实际物体在受力作用时，其内部各质点间的相对距离总要发生一定的伸长或缩短，即变形。由于这种变形通常十分微小，在对某些问题的研究中可以忽略不计，因此引入“刚体”这一为分析方便而假设的力学模型。所以说，刚体是在力作用下不变形的物体。．
刚体静力学是研究刚体在力系的作用下平衡规律的科学，简称为静力学。
第一节静力学基础
一、静力学基本概念 1．力
力是物体间的机械作用。这种作用有两种效应：使物体产生运动状态的变化和形状变化，前者称为运动效应，后者称为变形效应。
物理学中学过，力有三要素：大小、方向、作用点，如图1—1所示。因此可用有向线段OA表示，矢线始端O表示力的作用点，矢线方向表示力的方向，按一定比例尺所作线段OA的长度表示力的大小。计算时，力的单位采用我国的法定计量单位N；目前已不再使用的原工程单位制中，力的单位是kgf。N与kgf的换算关系是lkgf=9．807N 力对刚体只有运动效应(包括平动、转动及其特例——平衡)。这样，力的三要素可改述为大小、方向、作用线。这种作用在刚体上的力沿其作用线滑移的性质称为力的可传性，如图1—2所示。如图1—3a所示刚性环与图1—3b所示柔性环均在二力作用下处于平衡，即F，=F。力F，沿作用线滑移前后，对刚性环的运动效应相同；但对柔性环的变形效应，则由呈椭圆形到仅有局部变形，二者差别很大。这说明力的可传性只适用于刚体模型。
2．分布力与集中力在物理学中和工程简化计算中，物体的受力一般认为力集中作用于一点，称为集中力。实际上，任何物体间的作用力都分布在有限的面积上或体积内，应为分布力。集中力在实际中并不存在，它只是分布力的理想化模型。但由于分布力的分布规律比较复杂，因此计算时需简化为集中力。
图1—4a、b所示为静置在路面上的车轮胎和水坝。轮胎是弹性的，其所受的力作用在以宽度为b表示的小面积内，当b同其它尺寸(如汽车轮距)相比较很小时，即可忽略不计，而用集中力FR代替，但在车辆动力学中，则要考虑弹性变形后的分布力，要用弹性力学来解决。水坝受到的静水压力分布在坝与水的接触面上，为面分布力，作近似计算时，将坝体简化为变截面梁的线分载荷，如图1-4b中的虚线三角形所示，在分析坝体的平衡时，可用集中力的大小与作用位置代替分布力。3．理想约束
理想约束是对物体间接触性质和连接方式的理想化处理。
物体的受力可分为两类：约束力和主动力。约束施加于被约束物体的力称为约束力或约束反力；除约束力以外的其它力称为主动力或载荷，如物体的重力，结构承受的风力、水力，机械零件中的弹簧力、电磁力等。本课程中，主动力一般是给定的(实际工作中则往往需要自行确定)，对物体进行的受力分析只是分析约束力。
接触面的物理性质分为绝对光滑(理想约束)和存在摩擦(一般为非理想约束)两种。这里主要介绍理想约束。下面介绍几种典型的约束模型。
(1)理想冈lI性约束这种约束也是刚体，它与被约束间为刚性接触。常见的有： 1)光滑接触面。当物体与固定约束(图l一5a)或活动约束(图1—5b)间的接触面非常光 滑，其摩擦可忽略不计时，即可简化为这类约束，其约束反力的方向为公法线挖的方向，称为法向反力，记为FN。2)光滑圆柱铰链。这种约束简称为柱铰，包括固定柱铰(图1—6)和活动柱铰(图1—7)，实际是平面回转副的两种表现形式，常简称为固定铰链和活动铰链。这种光滑面约束，其约束体与被约束体的接触点在两维空间内是未知的，因此其约束反力可用一对正交力F。、F，表示．
(2)理想柔性约束 如图1—8所示，柔性线绳受物体外力(如重力)作用，此时线绳约束力与外力方向相反，并一定沿着线绳方向。当忽略摩擦时，这种约束称为理想柔性约束。工程中常遇到的钢索、链条、传动带等物体均可近似认之为柔性约束。
二、静力学公理
静力学公理是人类经过长期经验积累和实践验证总结出来的最基本的力学规律。它概括了力的一些基本性质。下面简要介绍四个公理。1．两力平衡公理
刚体受两个力作用，处于平衡状态的充分和必要条件是：两力大小相等、方向相反，且作用在同一直线上(图1—9a)，即 F1一F2 这个公理总结了作用于刚体上最简单的力系(两个力以上的一组力)平衡所必须满足的条件。这个条件对刚体来说，既必要又充分。但对非刚体来说，这个条件是不充分的。例如对柔性约束，受两个等值、反向的拉力作用时可以平衡，而受两个等值、反向的压力作用时就不能平衡。若刚体受两个力作用处于平衡状态，则这两个力的方向必在两力作用点的连线上，此刚体称为二力体，如果刚体是杆件，也称二力杆(图1—9b)。． 2．加减平衡力系公理
在任意一个已知力系上，可随意加上或减去一平衡力系，这不会改变原力系对 物体的作用效应。
这一公理对研究力系简化问题十分重要。实际上，前述力的可传性是这一公理的推理。如图1—10所示，图a为原力系，图b在原力系上加了一个F。一Fz的平衡力系，设F=F。，显然F与Fz也构成一平衡力系，可以减去，于是变为图c情况，力在刚体上成功地实现了滑移。
3．平行四边形公理
作用在物体上同一点的两个力，可以合成为一个力，其作用线通过该点，合力的大小和方向由以已知两力为边的平行四边形的对角线表示，这称为力的平行四边形公理或称平行四边形法则。如图1—11所示，作用在物体O点上的两已知力F，、Fz的合力为F，力的合成法则可写成矢量式
4．作用力与反作用力公理
即牛顿第三定律。两个物体之间的作用力和反作用力，总是大小相等、方向相反、作用线相同，但分别作用在两个物体上。例如车刀在工件上切削，车刀作用在工件上的切削力为F。，与此同时，工件必有一反作用力F；作用在车刀上，如图1—12所示，此两个力F。F总是等值、反向、共线的。必须注意，由于作用力与反作用力作用在两个物体上，因此不能说成是一对半衡力。
三、受力图
在求解力学问题时，必须根据已知条件和待求量，从与问题有关的许多物体中，选择确了定一物体(或几个物体的组合)作为研究对象，对它进行受力分析。为了清楚地表示所研究物体的．受力情况，需将研究对象从周围的物体中分离出来(即解除约束)，单独画出。这种被分离出来的物体称为分离体。画有分离体及其全部主动力和约束反力的简图称为受力图。下面举例说明受力图的画法。
例1-1用力拉动碾子以压平路面，碾子受到一障碍物的阻碍，如图1—13a所示，如不计接触处的摩擦，试画出碾子的受力图。
解1)取碾子为研究对象，并画出分离体图。2)画出主动力。有重力以和杆对碾子的拉力F。3)画出约束反力。
碾子的受力图如图1—13b所示。
例1-2水平梁AB的A端为固定铰链支座，B端为可动铰链支座，梁中点C受主动力F。作用，如图1—14所示。不计梁的自重，试画出梁的受力图。解1)取梁为研究对象，并画出分离体图。2)画出主动力Fp。3)画出约束反力。
例1—3 图1-15a所示为一压榨机机构的简图，ABC为杠杆，CD为连杆，D为滑块。在杠杆的端部加一力Fp，不计各构件的自重和接触处的摩擦，试分别画出杠杆、连杆和滑块的受力图。
解 1)取连杆CD为研究对象。2)取杠杆ABC为研究对象。
3)取滑块D为研究对象。
连杆CD、杠杆ABC、滑块D的受力图如图1—15b所示。
例1-4如图1—16所示为油压夹具。液压缸中的油压力F。通过活塞杆AD、连杆AB使杠杆BOC压紧工件。其中A和B为铰接，0处为固定铰链支承，C和E处为光滑接触。不计各构件白重，试分别画出活塞杆AD、连杆AB、滚轮R(连同销钉A)、杠杆BOC以及它们组成的物系的受力图。
解 1)取活塞杆AD为研究对象。2)取连杆为研究对象。
． 3)取滚轮R(连同销钉A)为研究对象。
4)取杠杆BOC为研究对象。
5)取活塞杆、连杆、滚轮和杠杆组成的物系为研究对象。如图1—16f所示。
第二节平面汇交力系
静力学研究的主要问题是力系的合成与平衡。
根据由简到繁、由特殊到一般的认识规律，我们先从比较简单的平面汇交力系开始研究。
平面汇交力系是各力的作用线都在同一平面内，且汇交于同一点的力系。如图1—17所示的起重机的吊钩，即受一平面汇交力的作用。
研究平面汇交力系的合成与平衡将采用两种方法：几何法和解析法。
一、平面汇交力系合成的几何法
根据力的可传性原理，作用于刚体上的平面汇交力系中的各点可以分别沿它们的作用线移到汇交点上，并不影响其对刚体的作用效果，所以平面汇交力系与作用于同一点的平面力系(平面共点力系)对刚体的作用效果桂同。因此这里只需研究共点力系力合成的几何法则。1．两个共点力合成的力三角形法则
这一法则实际上是力的平行四边形法则的另一种表达方式。设有F。和F。两力作用于某刚体的A点，则其合力可用平行四边形法则确定，如图1—18a所示。此法称为求两个共点力合力的三角形法则其矢量式为 F=F1+F2 2．多个共点力合成的多边形法则 如图1-19a所示，由图1—19b可以看出，虚线矢量可不必画出，只要将力系各力首尾相接形成一个开口的多边形ABCDE，最后将其封闭，由最先画出的F，的始端A指向最后画出的Fa以受力图中不必画出内力，只需画出物系以外的物体对物系的作用力即可，这种力称为外力。合力F的大小和方向。此法称为多边形法则，其矢量表达式为 F=F1+F2+F3+F4 上述方法可推广到平面汇交力系有咒个力的情况，于是可得结论：平面汇交力系合成的结果是一个合力，合力作用线通过力系汇交点，合力大小由多边形的封闭边表示，即等于力系各力的矢量和。其矢量表达式为，二、平面汇交力系平衡的几何条件
我们已经知道，平面汇交力系可以合成为一个合力，即平面汇交力系可用其合力来代替。因此若合力F等于零，则说明物体处于平衡；反之，若物体处于平衡，则其合力F一定等于零。可见平面汇交力系平衡的充分与必要条件是力系的合力等于零，即
在力系合成的几何法中，平面汇交力系的合力是由力多边形的封闭边表示的，当力系平衡时，合力封闭边变为一点，即力系中各力首尾相接构成一个自行封闭的力多边形，如图1—20所示。因此可得平衡力系平衡的充分与必要的几何条件是：力系中各力构成的力多边形自行封闭。．
用力多边形封闭的条件求解平面汇交力系平衡问题的方法称为几何法。这种方法常用于求解三力汇交的平衡问题，这时三力构成一个自行封闭的力三角形。
例l一5如图1—21a所示，例1-6如图1-22a所示，
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