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| 編輯推薦： |
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新编中等职业教育用《机械基础》教材注重在基础知识、职业素质和职业技能等方面能对学生进行综合培养；突出中等职业教育特点，图解直观形象，简化过多的理论介绍，以够用、实用为度，注重理论联系实际，学以致用，加强学生实践技能和综合应用能力的培养；注重培养学生的学习兴趣、学习能力以及创新意识、工程意识、安全意识、经济意识、质量意识和环保意识等；在文字叙述方面注重语言精练，深入浅出，通俗易懂，提纲挈领，并采用*相关国家标准（或行业标准）和概念；每个单元配备了教学目标和练习题，练习题供学生进行综合训练，巩固和深入理解所学知识。此外，为了方便教师教学和学生自学，还配置了教案（或课件）、练习题答案及若干套模拟试卷与标准答案。对于教材中带*的内容，各学校可根据专业实际情况进行合理选择。
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| 內容簡介： |
本书依据教育部2009年颁布的《中等职业学校机械基础教学大纲》的要求及中等职业教育人才培养目标编写而成。
本书除绪论外共8个单元，主要介绍杆件的静力分析、直杆的基本变形、工程材料、连接、常用机构、机械传动、支承零部件、机械的节能环保与安全防护等内容。
本书可作为中等职业学校机械基础课程教材，也可作为培训用书。
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| 目錄：
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目录
绪论0.1课程的内容、性质、任务和学习要求0.2机械的组成及基本要求练习题单元1杆件的静力分析1.1力的概念与基本性质1.2力矩、力偶、力的平移1.3约束、约束力、力系和受力图的应用*1.4平面力系的平衡方程及应用练习题单元2直杆的基本变形2.1杆件及相关基础知识2.2直杆轴向拉伸与压缩时的变形与应力分析2.3材料的力学性能2.4直杆轴向拉伸与压缩时的强度计算2.5连接件的剪切与挤压*2.6圆轴扭转、直梁弯曲和组合变形*2.7压杆稳定、交变应力与疲劳强度练习题单元3工程材料3.1工程材料概述3.2钢铁材料3.3钢的热处理概述3.4非铁金属*3.5工程塑料和复合材料*3.6其他新型工程材料3.7材料的选用及运用练习题单元4连接4.1键连接与销连接4.2螺纹连接*4.3弹簧4.4联轴器与离合器练习题单元5常用机构5.1平面机构的组成5.2平面四杆机构5.3凸轮机构*5.4间歇运动机构练习题单元6机械传动6.1带传动6.2链传动6.3齿轮传动6.4蜗杆传动6.5齿轮系与减速器练习题单元7支承零部件7.1轴7.2滑动轴承7.3滚动轴承练习题单元8机械的节能环保与安全防护8.1机械润滑基础知识8.2机械密封基础知识8.3机械环保与机械安全防护基础知识练习题参考文献
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| 內容試閱：
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单元3工程材料
【教学目标】（1）要准确理解有关概念，如金属、金属材料、合金、钢铁材料、非铁金属、有机高分子材料、复合材料、热处理等； （2）要了解钢铁材料、非铁金属、工程塑料和复合材料的分类、牌号、性能及应用范围，并要建立典型零件在选择制造材料时的基本经验； （3）了解铁碳合金相图和材料选择方面的基础知识； （4）要了解热处理的目的、工艺分类及其应用范围，并要建立典型钢铁零件在选择热处理工艺时的基本经验； （5）由于本单元涉及的知识范围较广，因此，学习过程中要多联系生活或实习中的实践经验，提高认识能力。材料是人类社会发展的重要物质基础，人类利用材料制作了生产和生活用的工具、设备及设施，不断改善了自身的生存环境与空间，创造了丰富的物质文明和精神文明，材料同人类社会的发展密切相关。历史学家为了科学地划分人类在各个社会发展阶段的文明程度，也以材料的生产和使用作为人类文明进步的尺度。从人类使用材料的历史长河中可以看出，人类使用材料的足迹经历了从低级到高级、从简单到复杂、从天然到合成的过程，目前人类已进入金属（如钛金属）、高分子、陶瓷及复合材料共同发展的时代。3.1工程材料概述工程材料主要是指结构材料，是指用于制作机械、车辆、建筑、船舶、桥梁、化工、石油、矿山、冶金、仪器仪表、航空航天、国防等多个领域的工程结构件的结构材料。工程材料按组成特点分类，可分为金属材料、陶瓷材料、有机高分子材料和复合材料四大类。
工程材料金属材料钢铁材料： 钢和铸铁非铁金属： 铂、金、银、钨、钼、铅、锌、镍、钛、铜、铝、镁等陶瓷材料普通陶瓷： 日用陶瓷、建筑陶瓷、电绝缘陶瓷、多孔陶瓷等特种陶瓷： 金属陶瓷、氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、硅化物陶瓷等有机高分子材料塑料： 聚乙烯塑料、聚酰胺塑料、聚甲醛、聚碳酸酯等橡胶： 天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等胶粘剂： 非结构胶、结构胶、密封胶、导电胶、医用胶等合成纤维： 聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维等复合材料高分子基复合材料： 玻璃纤维、碳纤维增强树脂基复合材料等陶瓷基复合材料： 纤维、粒子增强陶瓷基复合材料等金属基复合材料： 铝基复合材料、钛基复合材料、镁基复合材料等工程材料的性能包括使用性能和工艺性能。使用性能是指工程材料为保证机械零件或工具正常工作应具备的性能，即在使用过程中所表现出的特性。使用性能包括力学性能（如强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度等）、物理性能（如密度、导热性、导电性、热膨胀性、磁性等）、化学性能（耐腐蚀性、抗氧化性、化学稳定性等）、生物功能（如相容性、自恢复性、自修复性等）； 工艺性能是指工程材料在制造机械零件和工具的过程中，适应各种冷加工和热加工的性能。工艺性能包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理性能和切削加工性能等。在工程结构设计中首先要考虑的是工程材料的性能。只有了解了工程材料的性能，才能正确、经济、合理地选用工程材料，并合理地制订加工工艺，最终实现设计需要。3.1.1金属材料概述金属材料是现代工、农业生产中使用最广泛的工程材料。对于从事机械制造、工程建设及国防建设等方面的人员来说，了解金属材料的分类、性能、加工方法及应用范围等知识具有重要意义。1. 金属材料分类金属是指在常温常压下，在游离状态下呈不透明的固体状态，具有良好的导电性和导热性，有一定的强度和塑性，并具有特殊光泽的物质，如金、银、铜、铁、铝、镁、钛等。但汞（Hg）金属例外，汞在常温常压下呈液态。金属材料是由金属元素或以金属元素为主，其他金属或非金属元素为辅构成的，并具有金属特性的工程材料。金属材料包括纯金属和合金。（1） 纯金属。在元素周期表中有80多种纯金属，纯金属的强度与硬度一般都较低，塑性与韧性较高，虽然在工农业生产中有一定的用途，但由于纯金属的冶炼技术复杂、价格较高，因此，纯金属在使用上受到较大的限制，一般作为冶炼合金的基本材料。目前在工农业生产、建筑、国防建设中广泛使用的主要是合金状态的金属材料。（2） 合金。由一种金属元素同另一种或另几种其他元素，通过熔化或其他方法结合在一起形成的具有金属特性的金属材料，称为合金。例如，普通黄铜是由铜和锌两种金属元素组成的合金； 锡青铜是由铜和锡两种金属元素组成的合金； 普通白铜是由铜和镍两种金属元素组成的合金； 碳素钢是由铁和碳组成的合金，合金钢是由铁、碳和合金元素组成的合金等。与组成合金的纯金属相比，合金除具有更好的力学性能外，还可以通过调整组成元素之间的比例，获得一系列性能各不相同的合金，以满足工农业生产、建筑及国防建设上不同的性能要求。另外，金属材料还可分为钢铁材料（或称黑色金属）和非铁金属（或称有色金属）两大类，如图31所示。
图31金属材料分类
2. 钢铁材料以铁或以铁为主而形成的金属材料，称为钢铁材料（或称为黑色金属），如各种钢材和铸铁。钢铁材料具有优良的力学性能、工艺性能以及价格较低等优点，因此，在制造工程结构件中一直占有主导地位，90%以上的金属结构和工具是采用钢铁材料制作的。3. 非铁金属除钢铁材料以外的其他金属材料，统称为非铁金属（或称为有色金属），如金、银、铜、铝、镁、锌、钛、锡、铅、铬、钼、钨、镍等。在国民经济生产中，非铁金属一般用于特殊场合。非铁金属按密度的大小，可分为轻金属（金属密度小于5103kgm3）和重金属（金属密度大于5103kgm3）； 非铁金属按其在地球上的储量和价值，可分为贵金属（如金、银、铂等）、稀有金属（如钨、钼、钒、锂、钴等）和稀土金属等。非铁金属按熔点的高低分类，可分为难熔金属和易熔金属。熔点高的金属称为难熔金属如钨、钼、钒等，可以用来制造耐高温零件，它们在火箭、导弹、燃气轮机和喷气式飞机等方面得到广泛应用。熔点低的金属称为易熔金属如锡、铅等，可以用来制造印刷铅字铅与锑的合金）、保险丝铅、锡、铋、镉的合金）和防火安全阀等零件。3.1.2陶瓷材料概述陶瓷材料是无机非金属材料的统称，是用天然的或人工合成的粉状化合物，通过成形和高温烧结而制成的多晶体固体材料，它包括陶瓷、瓷器、玻璃、搪瓷、耐火材料、砖瓦、水泥、石膏等。由于陶瓷材料具有耐高温、耐腐蚀、硬度高等优点，不仅用于制作餐具类生活用品，而且在现代工业中也得到广泛的应用。3.1.3有机高分子材料概述以高分子化合物或高分子聚合物为主要成分构成的材料称为高分子材料。它分为有机高分子材料和无机高分子材料。本书主要介绍有机高分子材料。有机高分子材料的主要成分是碳和氢。有机高分子材料包括天然高分子材料和人工合成高分子材料两大类。机械工程上主要使用人工合成高分子材料。有机高分子材料按用途和使用状态，可分为塑料、橡胶、胶粘剂、合成纤维等。3.1.4复合材料概述复合材料是由两种或两种以上不同物理性质或化学性质或不同组织结构的材料，以微观或宏观形式组合而成的多相材料。复合材料既保持了原有材料的各自性能特点，又具有比原材料更好的性能，即具有复合效果。不同材料复合后，通常是其中一种材料作为基体材料，起粘结作用； 另一种材料作为增强剂材料，起承载作用。3.2钢 铁 材 料钢铁材料是机械装备制造、建筑、国防、交通运输、石油化工、农业等多个领域中不可缺少的工程材料，是现代社会的物质基础。钢铁材料包括钢和铸铁两大类。钢是指碳的质量分数介于0.02%～2.11%的铁碳合金的统称； 铸铁是指碳的质量分数大于2.11%的铁碳合金。钢按化学成分分类，可分为非合金钢、低合金钢和合金钢三大类。其中非合金钢又称为碳素钢、碳钢，是指以铁为主要元素，碳的质量分数一般在2.11%以下并含有少量其他元素的钢铁材料。为了改善钢的某些性能或使之具有某些特殊性能（如耐腐蚀性、抗氧化性、耐磨性、热硬性、高淬透性等），在炼钢时有意加入的元素，称为合金元素。含有一种或数种有意添加的合金元素的钢，称为合金钢。3.2.1铁碳合金相图铁碳合金是由铁和碳两种元素为主组成的合金，如钢和铸铁都是铁碳合金。铁碳合金相图是研究铁碳合金组织、化学成分、温度关系的重要图形，掌握铁碳合金相图，对了解钢铁的组织、性能以及制定钢铁材料的各种加工工艺有着重要的指导作用。1. 铁碳合金的基本组织铁碳合金在固态下存在的基本组织有： 铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和莱氏体。（1） 铁素体（F）。铁素体是指Fe或其内固溶有一种或数种其他元素所形成的晶体点阵为体心立方的固溶体，用符号F或）表示。（2） 奥氏体（A）。奥氏体是指Fe内固溶有碳和或）其他元素所形成的晶体点阵为面心立方的固溶体，常用符号A或）表示。（3） 渗碳体Fe3C。渗碳体是指晶体点阵为正交点阵、化学成分近似于Fe3C的一种间隙式化合物。（4） 珠光体（P）。珠光体是铁素体软相）和渗碳体硬相）组成的机械混合物，常用符号P表示。（5） 莱氏体（Ld）。莱氏体是指高碳的铁基合金在凝固过程中发生共晶转变时所形成的奥氏体和碳化物渗碳体所组成的共晶体。
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