机械基础简明教程PDF电子书下载

绪论 1

第一篇 工程力学基础 5

第一章 力的基本概念和物体的受力分析 5

第一节 力学基础的几个基本概念 5

一、力的概念 5

二、力的三要素 5

三、力对物体作用的两种形式——集中力和载荷集度 5

四、平衡的概念 6

五、力系、平衡力系、等效力系、合力的概念 6

六、刚体的概念 6

第二节 力的四个公理 6

第三节 约束和约束反力 8

一、主动力和约束反力 8

二、常见的约束形式和确定约束反力的分析 8

三、物体的受力分析与受力图 10

复习题 12

习题 13

第二章 平面力系 14

第一节 平面汇交力系的简化与平衡 14

一、平面汇交力系的概念与实例 14

二、平面汇交力系的简化 14

三、平面汇交力系平衡的解析条件和平衡方程 17

第二节 力矩和平面力偶系 18

一、力矩 18

二、平面力偶系的简化与平衡 20

第三节 平面任意力系 22

一、力的平移定理 22

二、固定端约束 23

三、平面任意力系的简化与平衡的条件 24

四、平面任意力系的平衡方程 25

五、平面任意力系平衡方程式的应用举例 25

第四节 物体系统的平衡 27

第五节 滑动摩擦简介 28

一、滑动摩擦力 28

二、考虑滑动摩擦的平衡问题 29

三、摩擦角的概念和自锁现象 31

第六节 空间平衡力系 32

一、空间力系的概念 32

二、径向轴承（向心轴承） 32

三、空间平衡力系的平面解法 32

四、物体的重心和形心 34

复习题 35

习题 36

第三章 轴向拉伸与压缩 39

第一节 轴向拉伸与压缩的概念与实例 40

第二节 轴向拉伸或压缩时横截面上的内力 41

一、构件内力的概念 41

二、截面法、轴力 41

三、轴力图 42

第三节 轴向拉伸（压缩）时横截面上的应力 43

一、应力的概念 43

二、拉（压）杆截面上的应力 43

第四节 轴向拉伸或压缩时的应变 44

一、变形和应变的概念 44

二、胡克定律 45

第五节 应力集中 45

一、应力集中现象 45

二、理论应力集中系数 46

三、应力系中的利弊及其应用 46

第六节 材料在拉伸或压缩时的力学性质 47

一、拉伸时材料的机械性质 47

二、材料在压缩时的力学性能 49

第七节 拉伸和压缩的强度计算 49

一、许用应力 49

二、拉伸和压缩时的强度条件 50

第八节 圆柱形薄壁容器的计算 51

一、纵截面上的应力 51

二、横截面上的应力 52

第九节 压杆稳定的概念及失稳分析 52

一、压杆稳定问题的提出 52

二、失稳分析 53

三、构件稳定性的概念 53

四、提高压杆稳定性的措施 54

复习题 55

习题 56

第四章 剪切和挤压 58

第一节 剪切和挤压的概念 58

第二节 剪切的实用计算 59

一、剪力 59

二、切应力 59

三、剪切强度条件 59

第三节 挤压实用计算 60

一、挤压力和挤压应力 60

二、挤压强度条件 61

复习题 64

习题 64

第五章 圆轴扭转 66

第一节 扭转概念·外力偶矩和扭矩的计算 66

一、扭转概念 66

二、外力偶矩和扭矩的计算 66

第二节 圆轴扭转时的应力与强度计算 69

一、圆轴扭转时的应力 69

二、圆轴扭转强度条件 70

第三节 圆轴扭转变形和刚度条件 72

一、圆轴扭转时的变形计算 72

二、刚度条件 72

复习题 73

习题 74

第六章 直梁平面弯曲 75

第一节 弯曲和平面弯曲的概念与实例 75

第二节 梁的计算简图及分类 76

第三节 梁横截面上的内力——剪力和弯矩 76

第四节 剪力图和弯矩图 78

一、剪力图和弯矩图绘制的基本方法 78

二、弯矩图的查表法与叠加法 80

第五节 弯曲时的正应力 81

一、纯弯曲时梁横截面上的正应力 82

二、纯弯曲梁正应力公式的推广 84

第六节 梁弯曲时的强度计算 84

一、梁的强度条件 84

二、梁的强度条件计算举例 84

第七节 梁的弯曲变形计算和刚度校核 85

一、弯曲变形的概念 85

二、挠度和转角 86

第八节 简单超静定梁的解法 87

一、超静定梁的概念 87

二、用变形比较法解超静定梁 87

第九节 提高梁的承载能力的措施 88

一、采用合理的截面形状 88

二、合理布置支座位置，降低梁上的最大弯矩值 89

复习题 90

习题 91

第七章 工程力学的其他常用知识 93

第一节 杆件组合变形的强度计算 93

一、组合变形的概念 93

二、拉伸（或压缩）与弯曲的组合变形 93

三、圆轴弯曲与扭转的组合变形 95

第二节 交变应力与疲劳破坏的概念 96

一、交变应力的概念 96

二、疲劳破坏的特点 97

三、疲劳破坏的危害 97

第三节 动荷应力的概念 98

复习题 98

习题 99

第二篇 工程材料 103

第八章 金属材料及其热处理 103

第一节 金属材料的力学性能和工艺性能 103

一、金属材料的力学性能 103

二、金属材料的工艺性能 105

第二节 金属材料的种类和用途 105

一、金属材料综述 105

二、金属材料的分类 107

三、黑色金属（铁碳合金）材料 107

第三节 钢铁材料的热处理 109

一、热处理的综述 109

二、热处理工艺过程和分类 109

三、普通热处理 110

四、表面热处理 111

第四节 有色金属及其合金 112

一、铝及铝合金 112

二、铜及铜合金 114

复习题 115

第九章 非金属材料和复合材料 116

第一节 非金属材料 116

一、有机非金属材料 116

二、无机非金属材料 120

第二节 复合材料 121

一、复合材料的组成和分类 121

二、常用纤维增强复合材料 121

第三节 机械工程材料的选用 122

一、机械零件的失效形式 122

二、选材的基本原则 122

复习题 123

第三篇 机构 机械传动与零件基础 126

第十章 常用机构 126

第一节 机构分析基本知识 126

一、机器、机构和机械 126

二、构件和零件 126

第二节 平面机构的组成 127

一、平面运动副及其分类 127

二、构件的分类 128

第三节 平面连杆机构 128

一、平面四杆机构的基本形式 128

二、平面四杆机构的演变形式 130

第四节 凸轮机构 131

一、凸轮机构的应用及特点 131

二、凸轮机构的分类 132

三、凸轮轮廓曲线与从动杆运动规律的关系 133

四、常用从动件的运动规律 133

五、凸轮的材料和热处理 134

六、凸轮与轴的固定 134

第五节 间歇运动机构 134

一、棘轮机构 134

二、槽轮机构 136

复习题 137

第十一章 螺纹连接与螺旋传动机构 138

第一节 螺纹的基本知识 138

一、螺纹的类型 138

二、常用螺纹的特点及应用 139

第二节 螺纹连接的基本类型和螺纹连接件 140

一、螺纹连接的基本类型 140

二、螺纹连接的预拧紧和防松 141

三、标准螺纹连接零件 143

第三节 螺栓连接的强度计算 144

一、松螺栓连接 144

二、紧螺栓连接 144

三、受横向载荷的配合（铰制孔）螺栓连接 145

四、螺纹连接许用应力 146

第四节 螺旋传动机构 147

复习题 148

习题 149

第十二章 带传动 链传动 150

第一节 带传动的概述 150

一、带传动的组成及工作原理 150

二、摩擦式带传动的特点和类型 150

三、带传动的应用 151

第二节 V带和V带轮 152

一、V带结构和类型 152

二、普通V带轮的材料及结构选择 153

第三节 带传动的失效、张紧、安装与维护 155

一、带传动的失效 155

二、带传动的张紧 155

三、带传动的安装与维护 156

第四节 链传动 157

一、链传动的工作原理、类型、特点及应用 157

二、链传动的布置、张紧及润滑 158

复习题 159

第十三章 齿轮传动 161

第一节 齿轮传动的原理、特点、类型、应用及传动比 161

一、齿轮传动的原理和特点 161

二、齿轮传动的类型及应用 161

三、齿轮传动的传动比 161

第二节 渐开线直齿圆柱齿轮传动 162

一、标准直齿圆柱齿轮各部分名称及符号 162

二、渐开线直齿圆柱齿轮的主要参数 163

三、标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算 164

四、直齿圆柱齿轮的正确啮合条件 164

五、直齿圆柱齿轮的结构 164

第三节 斜齿圆柱齿轮传动 165

一、斜齿圆柱齿轮的形成 165

二、斜齿圆柱齿轮传动的特点 166

第四节 齿轮传动的失效形式 166

第五节 齿轮常用材料及润滑 167

一、齿轮常用材料 167

二、齿轮润滑 168

第六节 蜗杆传动简介 168

一、蜗杆传动组成、原理、传动比 168

二、蜗杆传动的类型及应用场合 169

三、蜗杆传动的特点 169

第七节 轮系与减速器 170

一、轮系 170

二、齿轮减速器简介 171

复习题 173

第十四章 轴及轴毂连接 175

第一节 概述 175

一、轴的分类 175

二、轴的结构 176

三、轴的设计要求和一般设计步骤 177

第二节 轴的材料 177

一、碳素钢 177

二、合金钢 177

第三节 轴结构的选择设计 178

一、确定装配方案 178

二、轴上零件的定位和固定 179

三、轴上各段的结构尺寸 180

第四节 轴的强度计算 180

一、传动轴的强度计算 180

二、心轴的强度计算 181

三、转轴的强度计算 182

第五节 轴的刚度校核 182

第六节 轴毂连接 183

一、键连接 183

二、花键连接 186

三、销 187

复习题 188

习题 188

第十五章 轴承 190

第一节 滑动轴承的类型与构造 190

一、向心滑动轴承 191

二、推力滑动轴承 191

第二节 轴瓦的材料与结构 192

一、轴瓦的结构 192

二、轴瓦材料 193

第三节 滑动轴承的润滑及润滑装置 194

一、润滑剂的种类、性能及其选择 194

二、润滑方式和润滑装置 194

第四节 滚动轴承的基本构造和类型 195

一、滚动轴承的基本构造 195

二、常用滚动轴承的类型 196

三、滚动轴承的代号 197

四、滚动轴承的选用 199

五、滚动轴承的润滑、密封与维护 199

复习题 201

第十六章 其他常见的零件和部件 202

第一节 联轴器 202

一、联轴器的功用 202

二、联轴器的分类 203

三、联轴器的选择 205

第二节 离合器 207

一、牙嵌式离合器 207

二、摩擦离合器 208

第三节 制动器 209

一、对制动器的要求 209

二、几种典型的制动器 209

第四节 联轴器、离合器、制动器的使用和维护 210

第五节 弹簧 210

复习题 212

习题 213

第四篇 液压与气压传动 216

第十七章 液压传动基本知识 216

第一节 液压传动的基本概念 216

一、概述 216

二、液压传动的工作过程 216

三、液压传动装置的组成 217

四、液压传动系统的图示方法 217

五、液压传动的优缺点 218

第二节 液压油 218

一、液压油的物理性质 218

二、对液压油的基本要求及选用 220

三、使用液压油的注意事项 221

第三节 液压传动的基本参数及压力损失 222

一、液压传动中最基本的参数 222

二、液流连续性原理 223

三、压力的建立与压力的传递 224

四、压力损失及其与流量的关系 226

五、泄漏和流量损失 226

六、液压传动功率的计算 227

复习题 228

习题 228

第十八章 液压元件 230

第一节 液压泵 230

一、液压泵的工作原理及必备条件 230

二、常用液压泵的种类 231

三、液压泵的选择 234

四、使用液压泵的注意事项 235

五、液压泵的故障分析与排除 235

第二节 液压缸和液压马达 235

一、液压缸 235

二、液压缸的密封、排气和缓冲 240

三、液压马达 241

四、液压缸的故障分析与排除 243

第三节 液压控制阀 243

一、方向阀 243

二、压力阀 248

第四节 液压辅助装置 252

一、过滤器 252

二、蓄能器 253

三、油管和管接头 253

四、油箱 253

第五节 液压系统基本回路 254

一、几种典型的基本回路 254

二、基本回路应用的举例 256

第六节 液压系统的使用维护和保养 257

一、使用液压设备应具备的基本知识 257

二、液压系统的维护保养 257

复习题 258

第十九章 气压传动基础 259

第一节 气压传动概述 259

一、气压传动的特点 259

二、气压传动与液压传动的区别 260

第二节 气压传动系统的工作原理和组成 260

一、气压传动系统的工作原理 260

二、气压传动系统的组成 260

三、气动元件 261

第三节 气动基本回路 262

第四节 气动系统的故障分析与排除 264

一、压缩空气中的杂质引起气动系统的故障 264

二、气动元件的故障 265

复习题 267

附录 型钢表 268

参考文献 271