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绪论 1

一、本课程的性质及研究的主要内容 1

二、本课程教学的主要任务 1

三、学习本课程的基本要求 1

第一篇　机械工程材料 3

第一章　金属材料基础 3

第一节　金属材料的性能 3

一、金属材料的力学性能 3

二、金属材料的物理性能和化学性能 5

三、金属材料的工艺性能 6

第二节　金属的晶体构造 6

一、金属晶体的结构 6

二、金属的结晶 7

三、金属的同素异构转变 8

四、合金的晶体结构 8

五、二元合金相图 9

第三节　铁碳合金 11

一、铁碳合金的基本组织 11

二、Fe-Fe3C状态图 11

三、典型铁碳合金的组织转变 13

四、含碳量对碳素钢性能的影响 15

第四节　钢的分类和编号 17

一、常存杂质元素的影响 17

二、钢的分类 17

三、钢的编号 18

第五节　常用的金属材料 21

一、合金钢 21

二、铸铁 24

三、有色金属 27

四、管材的规格及特性 31

复习思考练习题 33

第二章　非金属材料 34

第一节　高分子材料 34

一、塑料的组成 34

二、塑料的性能 34

三、常用的工程塑料 34

第二节　其他工程材料 35

一、陶瓷 35

二、复合材料 36

三、保温材料 36

复习思考练习题 39

第二篇　工程力学 40

第三章　静力学 40

第一节　力的基本概念 40

一、力的概念 40

二、静力学基本公理 41

第二节　工程中常见的约束 43

一、约束与约束反力 43

二、物体的受力分析 45

第三节　平面汇交力系 48

一、平面汇交力系的合成 48

二、平面汇交力系平衡方程及应用 50

第四节　力矩和力偶 51

一、力矩 51

二、力偶 52

三、平面力偶系的合成及平衡 53

四、力的平移定理 55

第五节　平面一般力系 56

一、平面一般力系的简化 56

二、平面一般力系的平衡方程及其应用 58

第六节　空间力系 59

一、力在空间轴上的分解与投影 59

二、力对轴的矩 60

三、空间任意力系的简化 61

四、空间任意力系的平衡方程 63

复习思考练习题 65

第四章　材料力学 69

第一节　概述 69

一、构件的刚度、强度与稳定性 69

二、标准杆件的基本变形 70

第二节　构件的拉伸与压缩 71

一、轴向拉伸与压缩的概念 71

二、轴向拉伸与压缩的强度计算 74

三、轴向拉伸与压缩的变形 77

第三节　剪切和挤压 80

一、剪切 80

二、挤压 80

三、剪切与挤压强度计算 81

第四节　直梁的弯曲 84

一、弯曲梁的内力和内力图 84

二、弯曲梁的应力、变形和强度计算 89

第五节　扭转的强度与刚度 96

一、扭转的概念 96

二、扭转时横截面上的内力——扭矩、扭矩图 96

三、扭转横截面上的切应力 99

四、圆轴扭转时的强度和刚度计算 100

第六节　构件组合变形时的强度计算 102

一、概述 102

二、拉伸与弯曲组合变形的强度计算 103

三、弯曲与扭转组合变形的强度计算 105

复习思考练习题 108

第三篇　机械设计 114

第五章　机械设计概述 114

第一节　机器的组成及特征 114

一、机器的组成及特征 114

二、构件与零件 115

第二节　机械设计的基本概述 115

一、机械设计的基本要求 115

二、机械零件的失效形式和设计准则 115

三、机械设计的标准化、系列化及通用化 116

第三节　机械中的摩擦、磨损及润滑 116

一、摩擦与磨损 116

二、润滑 117

复习思考练习题 119

第六章　平面连杆机构 120

第一节　平面连杆机构的概述 120

一、机构的组成 120

二、平面运动简图 121

三、平面机构自由度 122

第二节　平面四杆机构的基本形式及其演变 124

一、四杆机构的基本形式 124

二、平面四杆机构的演化 126

第三节　平面四杆机构的基本特性 127

一、铰链四杆机构存在曲柄的条件 127

二、平面四杆机构的力学特性 128

三、平面四杆机构的运动特性 129

四、平面四杆机构的死点 130

第四节　平面四杆机构的设计 130

一、按给定连杆位置设计四杆机构 131

二、按给定两连架杆的对应位置设计四杆机构 131

三、按给定行程速度变化系数K设计四杆机构 132

复习思考练习题 133

第七章　凸轮、棘轮和槽轮机构 135

第一节　凸轮机构的组成、类型及应用 135

一、凸轮机构的组成及应用 135

二、凸轮机构的类型 135

第二节　常用从动件运动规律 137

一、凸轮与从动件的运动关系 137

二、凸轮从动件的运动规律 137

第三节　凸轮机构的设计 139

一、反转法原理 139

二、作图法设计凸轮轮廓曲线 139

三、凸轮机构基本尺寸的确定 140

第四节　棘轮、槽轮机构 142

一、棘轮机构 142

二、槽轮机构 144

复习思考练习题 145

第八章　连接与螺纹传动 146

第一节　键、销连接 146

一、键连接 146

二、销连接 149

第二节　螺纹连接的基本知识 150

一、螺纹连接的基本类型 150

二、标准螺纹连接件 151

第三节　螺纹连接的预紧和防松 153

一、螺纹连接的预紧 153

二、螺纹连接的防松 153

第四节　螺纹连接的结构设计和强度计算 155

一、螺纹连接的结构设计 155

二、螺纹连接的受力分析 156

三、螺纹连接的强度计算 158

第五节　螺旋传动简介 162

一、螺旋传动的类型 162

二、滚动螺旋传动 162

三、滑动螺旋传动 163

复习思考练习题 165

第九章　带传动 167

第一节　带传动的基本知识 167

一、带传动的特点和类型 167

二、带传动的形式及应用 168

三、V带和带轮结构 169

第二节　V带传动的设计 172

一、V带传动工作状况分析 172

二、V带传动的设计 174

第三节　带传动的安装、张紧与维护 180

一、带传动的张紧 180

二、带传动的安装与维护 181

复习思考练习题 182

第十章　链传动 183

第一节　链传动的概述 183

一、链传动的特点和类型 183

二、滚子链和链轮 184

第二节　链传动的运动特性 185

第三节　链传动的布置、张紧及润滑 186

一、链传动的布置 186

二、链传动的张紧 187

三、链传动的润滑 187

复习思考练习题 187

第十一章　齿轮传动 188

第一节　齿轮传动的特点及类型 188

一、齿轮传动的特点 188

二、齿轮传动的基本类型 188

第二节　渐开线齿廓的形成及啮合特性 189

一、渐开线的形成及性质 189

二、渐开线齿廓的啮合特性 189

三、渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 191

第三节　渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸 192

一、渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称和符号 192

二、渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数 192

三、渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算 193

第四节　齿轮传动的根切现象及变位传动 194

一、渐开线齿轮的加工方法 194

二、根切现象及不发生根切现象的最小齿数 196

三、变位齿轮传动 197

第五节　齿轮传动的失效形式和材料 197

一、齿轮传动常见的失效形式 197

二、齿轮传动常用的材料 199

三、齿轮传动主要参数的选择 200

四、齿轮传动的精度等级 201

五、齿轮传动的设计准则 201

六、齿轮传动的设计计算步骤 201

第六节 渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 202

一、轮齿的受力分析 202

二、轮齿的计算载荷 203

三、齿面接触疲劳强度计算 203

四、齿根弯曲疲劳强度计算 204

第七节　斜齿圆柱齿轮传动 205

一、齿廓曲面的形成及其啮合特点 205

二、斜齿圆柱齿轮的基本参数与几何尺寸计算 206

三、斜齿轮正确啮合的条件和重合度 207

四、斜齿圆柱齿轮的当量齿轮 208

五、斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 208

第八节　直齿圆锥齿轮传动 210

一、圆锥齿轮传动的特点 210

二、圆锥齿轮的齿廓曲线、背锥和当量齿轮 210

三、直齿圆锥齿轮传动的几何尺寸计算 211

四、直齿圆锥齿轮传动的强度计算 211

第九节　齿轮的结构设计 213

第十节　齿轮传动的润滑 215

一、齿轮传动的润滑方式 215

二、润滑剂的选择 215

复习思考练习题 216

第十二章　蜗杆传动 218

第一节　蜗杆传动概述 218

一、蜗杆传动的类型和特点 218

二、蜗杆传动的主要参数与几何尺寸 219

第二节　蜗杆传动的失效形式、材料与结构 223

一、蜗杆传动的失效形式 223

二、蜗杆传动的材料 223

三、蜗杆传动的精度等级选择 223

四、蜗杆、蜗轮的结构 224

第三节　蜗杆传动的强度计算及热平衡 225

一、蜗杆传动的受力分析 225

二、蜗杆传动的强度计算 226

三、蜗杆传动的效率 226

四、蜗杆传动的润滑 227

五、蜗杆传动的热平衡计算 228

复习思考练习题 229

第十三章　轮系和减速器 231

第一节　定轴轮系传动比的计算 231

一、平面定轴轮系传动比的计算 231

二、空间定轴轮系传动比的计算 232

第二节　行星轮系传动比计算 233

一、行星轮系的组成与类型 233

二、行星轮系传动比的计算 234

三、复合轮系传动比的计算 235

第三节　减速器简介 236

一、减速器的类型 236

二、减速器传动比的分配 236

三、减速器的结构 237

复习思考练习题 238

第十四章　机械中的支承部件 240

第一节　滑动轴承 240

一、滑动轴承的主要类型和特点 240

二、滑动轴承的结构 240

三、轴瓦和轴承衬 241

四、滑动轴承的润滑 243

第二节　滚动轴承 245

一、滚动轴承的结构 245

二、滚动轴承的主要类型 245

三、滚动轴承的代号 246

四、滚动轴承的选择 246

五、滚动轴承的寿命计算 249

六、滚动轴承的组合设计 253

第三节　轴 257

一、轴的作用及类型 257

二、轴的结构设计 259

三、轴的强度计算 262

四、轴的设计实例 264

复习思考练习题 266

第十五章　联轴器、离合器 268

第一节　联轴器 268

一、固定式刚性联轴器 268

二、可移式刚性联轴器 268

三、弹性联轴器 269

四、联轴器的选择 271

第二节　离合器 272

一、牙嵌式离合器 272

二、圆盘摩擦离合器 272

三、定向离合器 273

复习思考练习题 274

参考文献 275