机械零件(machine element)又称机械元件(machine part)是构成机械的基本元件,是组成机械和机器的不可分拆的单个制件。
机械零件既是研究和设计各种设备中机械基础件的一门学科,也是零件和部件的泛称。
机械零件 机械零件在不同的外力作用下,将产生不同形式的变形。主要的受力和变形有如下几种:
拉伸与压缩
这类变形形式是由大小相等,方向相反,作用线与杆件轴线重合的一对力引起的,表现为杆件的长度发生伸长或缩短。如起吊重物的钢索,桁架的杆件,液压油缸的活塞杆等的变形,都属于拉伸或压缩变形。在工程中经常见到承受拉伸或压缩的杆件。例如紧固螺钉[ 图3-2(a) ], 当拧紧螺帽时,被压紧的工件对螺钉有反作用力,螺钉承受拉伸;千斤顶的螺杆[ 图3-2(b) ] 在顶起重物时,则承受压缩。前者发生伸长变形,后者发生缩短变形,直杆沿轴线受大小相等、方向相反的外力作用,发生伸长或缩短的变形时,称为直杆的轴向拉伸或压缩。本章只讨论直杆的轴向拉伸与压缩。 若把承受轴向拉伸或压缩的杆件的形状和受力情况进行简化,则可以简化成图3-1 所示的受力简图。图中用实线表示受力前的外形,虚线表示变形后的形状。
剪切
工程中经常见到承受剪切作用的构件。这类杆件受力的共同特点是:在构件的两侧面上受到大小相等,方向相反,作用线相距很近而且垂直于杆轴的外力的作用。在这样的外力作用下,杆件的主要变形是:以两力 间的横截面m—m为分界面,构件的两部分沿该面发生相对错动。构件的这种变形形式称为剪切,截面m—m称为剪切面,剪切面与外力的方向平行。当外力足够大时,构件将沿剪切面被剪断。
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