上海交大机械设计——学习教案.pptx

会计学
1
上海交大机械设计——
第一页，共33页。
基本要求:
1) 了解机械中常用材料及其力学性能。
2) 了解热处理中与本课相关的基本概念。
3) 了解毛坯的制取方法和常用的切削加工方法。
重点、难点：
1) 金属材料的力学性能。
2) 热处理工艺对钢材综合(zōnghé)机械性能的影响。
3) 机械零件的制造工艺性。
作业: ；；；；
第1页/共33页
第二页，共33页。
机械常用(chánɡ yònɡ)材料
第2页/共33页
第三页，共33页。
第3页/共33页
第四页，共33页。
机械常用(chánɡ yònɡ)材料的分类和应用举例 续表
第4页/共33页
第五页，共33页。
金属材料(cáiliào)的力学性能
材料(cáiliào)的应力极限
低碳钢拉伸应力(yìnglì)-应变图
力学性能：
弹性、刚度(ɡānɡ dù)、强度、塑性、硬度、冲击韧性及疲劳强度等。
比例极限p——OA阶段称为弹性阶段，其变形称为弹性变形，对应的最大应力称为比例极限。
屈服极限s ——BC阶段称为屈服阶段，屈服阶段的最低应力称为屈服极限。
第5页/共33页
第六页，共33页。
残余变形——卸载时，沿DO´线回至点O´ ，OO´即为残余变形或称为永久性变形。
“缩颈”现象——材料屈服后，随着载荷的增加，金属开始产生明显的塑性变形，当载荷增加到c点的对应值时，变形集中(jízhōng)发生在试件的某一部位上，该部位的截面积急剧缩小，出现了“缩颈”现象。
第6页/共33页
第七页，共33页。
强度极限B ——由于截面减小，载荷也随之下降，直至(zhízhì)F点时，试件在“缩颈”处断裂。材料在断裂前的最大应力称为强度极限。
冷作硬化(yìnghuà)——在常温下经过塑性变形使材料的强度提高、塑性降低的现象称为冷作硬化(yìnghuà)。在机械零件中常利用冷作硬化(yìnghuà)提高强度。
几种不同材料拉伸时的应力-应变曲线见图。
第7页/共33页
第八页，共33页。
材料的性能
（1）弹性 材料受外力作用时产生变形，当外力去掉后材料恢复其原来形状的性能。
（2）刚度 材料在受力时抵抗弹性变形的能力。在比例极限范围内，应力与应变ε成正比，比例常数E（=  /ε）即为弹性模量（剪切时为切变模量G）。弹性模量的大小反映了材料抵抗变形的能力，是衡量材料刚度的性能指标。
（3）强度 材料在受力时抵抗塑性变形和断裂的能力。依载荷性质不同，强度分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度和抗剪强度。常见的强度指标是屈服强度s和拉伸强度B 。
（4）延伸性 延伸性是衡量材料塑性性能的指标。
延伸率δ：试件拉断后，标距内的伸长(shēn chánɡ)量与标距原长之比的百分率。δ>5%者为塑性材料，δ<5%者为脆性材料。
第8页/共33页
第九页，共33页。
断面收缩率Ψ：试件拉断后，断裂处面积的缩小量与原面积之比的百分率。
（5）冲击韧性 材料在冲击载荷作用下抵抗断裂的能力。冲击韧度是衡量材料承受冲击载荷能力的性能指标。在有缺口试件上，缺口底部单位截面积所能承受的冲击功称冲击韧度。
（6）硬度 硬度表示材料表面(biǎomiàn)在一个小面积范围内抵抗弹性变形、塑性变形或破裂的能力。常用的有布氏硬度（HBS）、洛氏硬度（HRC）。一般地说材料硬度愈高，强度（包括接触强度）和耐磨性亦愈高，但塑性愈低。
（7）疲劳强度 在长时间交变载荷的作用下，有些零件会在应力远远小于屈服强度时发生突然断裂，这种现象称为疲劳。
第9页/共33页
第十页，共33页。