综合测试（一）

力是矢量，缺一不可。讲力必须指明施力体与受力体。

桁架中忽略自重的杆件即二力杆，内力不是拉力就是压力。

三个独立方程，最多求解三个未知量。另有二力矩式、三力矩式。

塑性材料以 σ_s 为极限应力，δ＞5% 为塑性材料。

因此设计时以挤压强度校核为主，剪切强度作为辅助校核。

固定铰链限制两个方向移动、不限制转动，故为 2 个未知量。

这是力偶的基本性质，也是力偶可在平面内任意移转的依据。

τ = T·ρ/I_p，与半径成正比，外缘最大：τ_max = T/W_p。

T10 为碳素工具钢，淬火 + 低温回火后硬度高（HRC60 以上）、耐磨。

调质得到回火索氏体，综合力学性能好，是轴类、齿轮的常用工艺。

A 型圆头键 l = L − b = 50 − 12 = 38 mm；B 型方头键 l = L。

双螺母对顶使螺纹副保持足够摩擦力；开口销、止动垫圈属机械防松；点焊属永久防松。

弹性套柱销联轴器含橡胶弹性元件，可补偿位移并缓冲吸振；其余三种为刚性联轴器。

两者分别作用在两个物体上，不能相互抵消；平衡力作用在同一物体上。

σ = M·y/I_z，中性轴处 y = 0，正应力为零，两侧分别受拉、受压。

两者 E 几乎相同，换材料只提高强度，不能提高刚度；提高刚度须增大截面或缩短跨距。

渗碳使表层增碳后淬火硬化，心部保持低碳的韧性；中碳、高碳钢应选表面淬火。

楔键靠上下面楔紧，会使轮毂偏心，对中性差，只宜用于低速、对中要求不高的场合。

键的挤压面积 h/2·l 远小于受剪面积 b·l，挤压应力先达到许用值。

① A = πd²/4 = 314 mm²，σ = 40000/314 ≈ 127.4 MPa；
② 127.4 ＞ 120，强度不足；
③ 由 A ≥ F/[σ] = 40000/120 ≈ 333.3 mm²，d ≥ √(4A/π) = √(424.4) ≈ 20.6 mm，取标准直径 22 mm（此时 σ ≈ 105 MPa）。

① M_max = Fl/4 = 10000×4/4 = 10000 N·m = 1×10⁷ N·mm；
② W_z = bh²/6 = 40×120²/6 = 96000 mm³；
σ_max = 1×10⁷ ÷ 96000 ≈ 104.2 MPa；
③ 104.2 ＜ 140 MPa，强度满足要求。

步骤：取分离体 → 画主动力 → 按约束类型画约束反力 → 检查核对。
受力图只画“别人对研究对象”的作用力；研究对象对别的作用力属于对方的受力图，若同时画出会人为制造“平衡”，导致方程错误。

强度——抵抗破坏：螺栓被拉断；刚度——抵抗弹性变形：机床主轴变形导致加工超差；稳定性——保持原平衡形式：细长千斤顶丝杠受压突然侧弯失稳。