第一章 绪论
第一节 课程的特点
1. 综合性
本课结合了工程力学，机械工程材料，常用机构，支撑零部件，机械传动，液压传动，气压传动的相关知识。 2.基础性
无论从事机械制造，还是使用研究机械，都要运用这些基本知识。
3.一体性
本门课程理论与实践紧密融合，学做一体。
第二节 机械的组成
✧“机械基础”主要研究对象是机械，我们的衣食住行都离不开机械。
✧机械始于石器时代，指南车，地动仪是我们的祖先发明的机械。
✧1840年英国工业革命开启了机械飞速发展的时代，从蒸汽机，发电机，内燃机，计算机到现在的柔性制造单元和智能机器人等。
✧人类凭借智慧，使机械在种类，材料，工艺，性能等方面不断丰富完善。
1.机械是机器和机构的统称
2.机器与机构的特征
●机器特征：（1）是人为的实体组合。（2）各部分（实体）之间具有确定的相对运动。
（3）能够转换或传递能量，代替或减轻人类的劳动。
●机构特征：具有确定相对运动的构件的组合。具有独立运动的基本单元
●机构不具备机器的第三个特征，是机器的主要组成部分，一部机器可以有多个机构，也可以只含有一个机构
3.机器由哪几部分组成
●动力部分 传动部分 工作部分 操作或控制部分 辅助部分（润滑，照明等）
●机械分类情况
✧动力机械（变换能量）：电动机，内燃机等
✧加工机械（变换物料）：金属切削机床，压力机等
✧运输机械（变换位置）：汽车，缆车等
✧信息机械（变换信息）：传真机，数码相机等
4.对机械要求：
功能要求 节能环保 安全防护等
5.零件
●通用零件 指各种机械中经常用到的零件
●专用零件 指在某些机械中才用到的零件
第三节 摩擦与损失
●摩擦和磨损是自然界和社会生活中普遍存在的现象
●30%-50%的能量消耗在各种形式摩擦中
●80%的机器因为零件磨损而失效
●摩擦，指两物体接触表面阻碍它们相对运动的机械阻力
1.摩擦类型：
✧1.固体摩擦 干摩擦，边界摩擦 除利用外尽量避免
✧2.液（气）摩擦 理论上不产生磨损，理想摩擦状态
✧3.混合摩擦 两者之间
2.磨损
✧运动副之间的摩擦将导致机件表面材料逐渐损耗形成磨损
✧一个机械的磨损过程大概分为三个阶段
✧磨合阶段是有益磨损，如减速器
✧根据磨损机理分类，磨损主要有粘着磨损，磨料磨损，疲劳磨损，腐蚀磨损等
第一章 机械工程材料
第一节 金属材料性能
1.使用性能
定义：金属材料在使用过程中所表现出来的特性
物理特性：密度，熔点，导电性，导热性，热膨胀性，磁性
化学特性：耐蚀性，抗氧化性，化学稳定性
力学特性：强度，塑性，硬度，韧性，疲劳强度
2.工艺性能
定义:金属在加工制造过程中所表现出来的特性
铸造特性：金属材料铸造成型的能力
锻造特性：金属在锻压成型过程中所表现出的能力
切削加工性能：金属被切割难易程度
焊接性：在一定焊接条件下金属材料获得优良焊接接头的能力
第二节 金属材料--非合金钢
●金属材料分类：
●钢铁材料：非合金钢 合金钢 铸铁
●非铁金属：除钢铁材料以外其他金属（有色金属，硬质合金）
●炼铁过程：原料：铁矿石或废铁
✧原料在高炉中经过一系列反应还原出铁
✧铸造生铁，含碳2.11%以上
✧炼钢生铁，在炼钢炉中进一步氧化碳，得到非合金钢
✧在炼钢过程中加入某些合金元素，得到合金钢
非合金钢：一种铁碳合金（碳通常小于1.5%）
分类1：低碳钢<=0.25%
中碳钢=0.25%~0.60%
高碳钢>=0.6%
B.非合金钢中含有少量硅，锰，硫，磷等
C.硅，锰是脱氧剂主要成分，能提高钢的强度和硬度（有益元素）
D.磷，硫是原料中附带的，硫--热脆性，磷--冷脆性，有害元素
按磷硫分：普通质量非合金钢S≤0.035% P≤0.035%
优质非合金钢SP≤0.030%
特殊质量非合金钢S≤0.020% P≤0.025%
按用途分：碳素结构钢;例如铁钉，属于低碳钢，冶炼容易，工艺性好，价格低廉，且在力学性能上也能满足一般的工程结构及普通机械零件的要求，
✧Q195 Q215 Q235：塑性和焊接性较好，但强度不高，可用于桥梁，高压线塔，房屋框架等工程结构，铆钉，螺栓螺母垫片，轴套等
✧Q255 Q275：强度相对较高，可以用来制造链轮，拉杆，安全销等
优质碳素结构钢
例如，60代表C含量0.6%
✧08F：强度硬度很低，塑性韧性很高，具有很好冷变形能力，常用于制
✧造薄板，铁丝，冲压件等
✧20：起重钩，指甲钳等受力不大，韧性较高的零件
✧45：综合力学性能好，常用于制造齿轮，轴等重要运动零件
✧60：弹簧，板簧等弹性零件
✧80：强度较高，常用来制造受巨大拉力的钢丝绳
碳素工具钢：高硬度，高耐磨性（0.7%以上高碳钢）（优质非合金钢）
用T+数字表示 T代表碳数字代表含碳千分数，后加A表示有害元素更低、
✧T7 T8：碳质量分数相对较低，仍具有一定塑性，且有良好硬度，常用于制造斧头，锤子，凿子，定位冲子等切削能力要求不高的工具
✧T9 T10;用于制造钢锯锯条，手攻螺纹用的丝锥和板牙等低速耐磨工具
✧T12 T12A：硬度，耐磨性较高，制造普通刀具，一般性量具，模具。
铸造碳钢：专用制造钢制铸件的非合金钢，零件形状复杂，强度要求较高，采用铸铁又不能满足要求时选用
✧ZG200-400常用于制造电动机机座，截止阀阀体，变速箱壳体
✧ZG340-640常用于制造大型齿轮，大型飞轮，火车车轮，火车车钩（力学性能较高）
易切削钢：在钢中加入较高含量硫 铅 锡 钙等切削元素，可减少刀具磨损，且保证切削后零件表面质量，主要用于制造受力较小，不太重要，且大批量生产的标准件
第三节 金属材料--低合金钢
合金钢：为了改善钢的某些性能或使之具有某些特殊性能，在炼钢时有意加入一种或多种合金元素的钢。
低合金钢：合金含量较低的合金钢。
1.低合金钢
一般指合金元素质量分数小于3.5%且可焊接的低碳低合金结构用钢。
1.低合金高强度结构钢
●在碳的质量分数小于0.2%的碳素结构钢的基础上，加入以锰为主，钒，钛，铝，铌等元素为辅
●具有较高强度和韧性，良好的焊接性，冷热压力加工性能和耐腐蚀性，
●价格与非合金钢接近
●多扎制成板材，型材及无缝钢管等
