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第0章 绪论 1

0.1 本课程的学习对象、学习内容和目标 1

0.1.1 机械的组成及相关概念 1

0.1.2 本课程的学习内容及学习目标 3

0.2 平面机构结构分析 4

0.2.1 运动副及其分类 4

0.2.2 平面机构的运动简图 5

0.3 平面机构具有确定运动的条件 9

思考题与习题 11

第一篇 汽车常用构件力学分析 15

第1章 静力学基础 15

1.1 静力学的基本概念和公理 15

1.1.1 力的概念 15

1.1.2 静力学公理 16

1.1.3 力矩和力偶 18

1.2 受力分析与受力图 21

1.2.1 约束与约束反力 21

1.2.2 常见的约束类型及约束反力的画法 22

1.2.3 受力分析与受力图 24

1.3 平面力系的简化与合成 26

1.3.1 平面汇交力系的合成和简化 26

1.3.2 力偶及力偶系的简化 29

1.3.3 平面任意力系的简化 30

1.4 平面力系的平衡 34

1.4.1 平面任意力系的平衡 34

1.4.2 几种特殊平面力系的平衡方程 36

1.4.3 物系的平衡 38

1.5 考虑摩擦时的平衡问题 42

1.5.1 工程中的摩擦问题 42

1.5.2 滑动摩擦 42

1.5.3 考虑摩擦时的平衡问题 43

1.5.4 摩擦角与自锁现象 44

1.5.5 滚动摩擦的概念 45

1.6 空间力系 47

1.6.1 工程中的空间力系实例 47

1.6.2 力在空间坐标轴上的投影 47

1.6.3 力对轴之矩 48

1.6.4 空间力系的平衡方程 50

1.6.5 重心的概念 55

1.6.6 物体重心的求法 55

思考题与习题 58

第2章 构件承载能力分析 66

2.1 承载能力分析的基本知识 66

2.1.1 承载能力分析的研究内容 66

2.1.2 变形固体的基本假设 67

2.1.3 内力、截面法和应力的概念 67

2.1.4 杆件变形的基本形式 69

2.2 轴向拉伸与压缩 70

2.2.1 轴向拉伸与压缩的概念 70

2.2.2 拉、压杆横截面上的内力 70

2.2.3 拉、压杆横截面上的应力 72

2.2.4 拉、压杆的变形 75

2.2.5 材料在拉伸和压缩时的力学性能 76

2.2.6 拉、压杆的强度计算 81

2.2.7 拉、压静不定问题 83

2.3 剪切与挤压 85

2.3.1 剪切与挤压的概念 85

2.3.2 剪切和挤压的实用计算 86

2.4 扭转 90

2.4.1 扭转的概念 90

2.4.2 外力偶矩、扭矩和扭矩图 91

2.4.3 圆轴扭转时的应力和变形 93

2.4.4 圆轴扭转时强度和刚度的计算 97

2.5 平面弯曲 98

2.5.1 平面弯曲的概念 98

2.5.2 梁的弯曲内力及内力图 100

2.5.3 梁的弯曲应力和强度条件 107

2.5.4 梁的弯曲变形和刚度条件 116

思考题与习题 120

第3章 构件动力分析 127

3.1 刚体的基本运动 127

3.1.1 刚体的移动 127

3.1.2 刚体的定轴转动 128

3.1.3 刚体的平面运动 131

3.2 动能定理 132

3.2.1 质点的动能定理 133

3.2.2 质点系的动能定理 136

3.3 动静法 140

3.3.1 关于惯性力的概念 140

3.3.2 动静法 140

3.3.3 定轴转动刚体的动静法 141

思考题与习题 143

第二篇 汽车常用机构传动 149

第4章 连杆传动 149

4.1 平面连杆机构的组成与特点 149

4.1.1 平面连杆机构的组成 149

4.1.2 铰链四杆机构的特点 150

4.2 铰链四杆机构的基本类型及应用 150

4.2.1 铰链四杆机构的基本类型 150

4.2.2 铰链四杆机构类型的判别 152

4.2.3 铰链四杆机构的演化 153

4.3 平面连杆机构的基本特性 155

4.3.1 运动特性 155

4.3.2 传力特性 156

4.4 平面连杆机构的设计方法 158

4.4.1 按给定的行程速比系数K设计四杆机构 158

4.4.2 按给定的连杆位置设计四杆机构 159

思考题与习题 159

第5章 凸轮传动机构 161

5.1 凸轮传动机构的组成、应用和分类 161

5.1.1 凸轮机构的组成、应用及特点 161

5.1.2 凸轮机构的分类 162

5.2 常用从动件的运动规律 163

5.2.1 凸轮机构的工作过程分析 163

5.2.2 从动件常用运动规律 164

5.3 凸轮机构设计 166

5.3.1 盘形凸轮的轮廓设计 166

5.3.2 盘形凸轮的结构设计 169

思考题与习题 172

第6章 带传动和链传动 173

6.1 带传动概述 173

6.1.1 带传动的组成和特点 173

6.1.2 带传动的类型与应用 174

6.2 传动带与带轮 176

6.2.1 传动带的结构和型号 176

6.2.2 V带轮 179

6.3 普通V带传动 182

6.3.1 带传动的受力分析 182

6.3.2 带的应力分析 183

6.3.3 带的弹性滑动和打滑 184

6.3.4 V带传动的安装、维护及张紧装置 185

6.4 链传动 187

6.4.1 链传动概述 187

6.4.2 滚子链和链轮 188

6.4.3 链传动的运动特性和受力情况 193

6.4.4 链传动的失效形式 194

6.4.5 链传动的使用和维护 195

思考题与习题 197

第7章 齿轮传动 198

7.1 直齿圆柱齿轮传动 198

7.1.1 齿轮传动的特点 198

7.1.2 齿轮传动的类型 199

7.2 渐开线直齿圆柱齿轮 201

7.2.1 齿廓啮合基本定律 201

7.2.2 渐开线齿廓 201

7.2.3 渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算 203

7.3 渐开线直齿圆柱齿轮传动 206

7.3.1 渐开线直齿圆柱齿轮传动的啮合过程 206

7.3.2 渐开线齿轮的正确啮合条件 207

7.3.3 标准直齿圆柱齿轮的标准安装 207

7.3.4 渐开线齿轮的连续传动条件 209

7.3.5 渐开线齿轮的加工与根切 209

7.4 直齿圆柱齿轮的传动设计计算 211

7.4.1 齿轮传动的失效形式和常用材料 211

7.4.2 直齿圆柱齿轮传动的强度计算 214

7.5 斜齿圆柱齿轮传动 226

7.5.1 斜齿圆柱齿轮齿面的形成和特点 226

7.5.2 斜齿圆柱齿轮的基本参数和尺寸 227

7.5.3 斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 231

7.6 锥齿轮传动 231

7.6.1 直齿锥齿轮齿廓曲面的形成 232

7.6.2 锥齿轮的背锥和当量齿数 232

7.6.3 直齿锥齿轮的基本参数和尺寸 233

7.6.4 直齿圆锥齿轮传动的强度计算 235

7.7 蜗杆传动 236

7.7.1 蜗杆传动的类型、特点及精度 236

7.7.2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算 239

7.7.3 蜗杆传动的受力分析 245

思考题与习题 246

第8章 齿轮系 247

8.1 定轴轮系 247

8.1.1 定轴轮系传动比 247

8.1.2 定轴轮系传动比符号的确定方法 248

8.2 行星轮系 249

8.2.1 行星轮系的分类 250

8.2.2 行星轮系传动比的计算 251

8.2.3 行星轮系传动比符号的确定方法 252

8.3 组合轮系 253

8.4 齿轮系的功用 254

8.4.1 获得大的传动比 254

8.4.2 实现分路传动 254

8.4.3 实现换向传动 254

8.4.4 实现变速传动 255

8.4.5 实现运动合成与分解 255

思考题与习题 256

第9章 其他常用传动机构 258

9.1 螺旋传动机构 258

9.1.1 滑动螺旋传动机构 258

9.1.2 滚动螺旋传动机构 260

9.2 间歇运动机构 261

9.2.1 棘轮机构 261

9.2.2 槽轮机构 264

9.2.3 不完全齿轮机构 266

思考题与习题 267

参考文献 268