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第1篇 工程力学 1

第1章 静力学 1

1.1 静力学的基础 2

1.1.1 静力学基本概念 2

1.1.2 静力学基本公理 2

1.1.3 约束与约束力 4

1.1.4 物体受力分析和受力图 6

1.2 平面汇交力系 7

1.2.1 平面汇交力系合成的几何法 8

1.2.2 平面汇交力系平衡的几何条件 9

1.2.3 平面汇交力系合成的解析法 9

1.2.4 平面汇交力系平衡方程及其应用 12

1.3.1 力对点的矩及合力矩定理 14

1.3 力矩和力偶 14

1.3.2 力矩的平衡条件 15

1.3.3 力偶和力偶矩 16

1.3.4 平面力偶系的合成和平衡条件 17

1.3.5 力的平移 18

1.4 平面任意力系 19

1.4.1 平面任意力系的平衡 19

1.4.2 平面平行力系的平衡方程及应用 21

本章小结 22

思考与练习 23

第2章 材料力学基础 27

2.1 材料力学的基本概念 27

2.1.1 构件的承载能力 27

2.1.2 材料力学的任务 28

2.1.3 杆件变形的基本形式 28

2.2.1 拉伸和压缩的概念 29

2.2 轴向拉伸和压缩 29

2.2.2 内力和截面法 30

2.2.3 拉伸和压缩时横截面上的正应力 31

2.2.4 拉压变形和胡克定律 32

2.2.5 拉伸（压缩）时材料的力学性质 34

2.2.6 许用应力和安全系数 35

2.2.7 构件在拉伸和压缩时的强度校核 36

2.3 剪切与挤压 37

2.3.1 剪切 37

2.3.2 挤压 38

2.3.3 剪切和挤压强度条件 38

2.3.4 剪切和挤压在生产实践中的应用 39

2.4 圆轴扭转 41

2.4.1 扭转的概念 41

2.4.2 扭矩、扭矩图 42

2.4.3 圆轴扭转的应力 43

2.4.4 圆轴扭转的强度计算 44

2.4.5 提高轴抗扭能力的方法 46

2.5 直梁弯曲 47

2.5.1 概述 47

2.5.2 梁的内力——剪力和弯矩 48

2.5.3 弯矩图 49

2.5.4 弯曲正应力 50

2.5.5 梁的强度计算 52

2.5.6 提高抗弯能力的方法 53

本章小结 53

思考与练习 54

第2篇 机械工程材料 58

第3章 机械工程材料 58

3.1 金属材料的性能 59

3.1.1 金属材料的物理性能 59

3.1.2 金属材料的化学性能 60

3.1.3 金属材料的力学性能 61

3.1.4 金属材料的工艺性能 62

3.2 常用金属材料 63

3.2.1 碳素钢 63

3.2.2 合金钢 66

3.2.3 铸铁 70

3.2.4 有色金属及合金 73

3.2.5 硬质合金 75

3.3 钢的热处理 76

3.3.1 退火与正火 77

3.3.2 钢的淬火 77

3.3.3 钢的回火 77

3.3.4 钢的表面热处理 78

3.3.5 典型零件热处理分析 79

3.4 常用非金属材料 80

3.4.1 高分子材料 80

3.4.2 陶瓷材料 82

3.4.3 复合材料 82

3.5 企业现场参观、材料选用调查 83

本章小结 84

思考与练习 86

第3篇 机械传动 89

第4章 带传动和链传动 89

4.1 带传动 90

4.1.1 带传动类型、特点和应用 90

4.1.2 平带传动 91

4.1.3 V带传动 93

4.1.4 带传动的张紧装置 101

4.2 链传动 102

4.1.5 同步带传动 102

4.2.1 链传动的传动比 103

4.2.2 链传动的传动类型 103

4.2.3 链传动的应用特点 105

4.2.4 链传动的主要失效形式 105

4.2.5 链传动的安装与维护 106

4.3 V带传动的认识和使用 106

本章小结 108

思考与练习 109

第5章 螺纹联接和螺旋传动 112

5.1 螺纹的种类及应用 112

5.1.1 螺纹的形成与分类 112

5.1.2 常用螺纹的应用 113

5.1.3 普通螺纹的主要参数 114

5.1.4 螺纹的代号与标记 116

5.1.5 螺纹联接的基本类型 118

5.1.6 螺纹联接的预紧和防松方法 119

5.2 螺旋传动 120

5.2.1 普通螺旋传动 121

5.2.2 相对位移螺旋传动 122

5.2.3 差动螺旋传动 123

5.2.4 滚珠螺旋传动 123

5.3 普通螺旋传动的应用 124

本章小结 126

思考与练习 127

第6章 齿轮传动和蜗杆传动 130

6.1 齿轮传动的类型和应用特点 130

6.1.1 齿轮传动的应用特点 130

6.1.2 齿轮传动的常用类型 132

6.2 渐开线齿形 133

6.2.1 渐开线齿廓的形成 133

6.2.2 渐开线的性质 134

6.3 直齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸计算 135

6.3.1 主要参数 135

6.3.2 标准直齿圆柱齿轮各部分名称和几何尺寸的计算 137

6.4 渐开线齿轮的啮合特点 140

6.4.1 保持恒定的瞬时传动比 140

6.4.2 传动的可分离性 141

6.4.3 正确啮合条件 142

6.5 其他齿轮传动简介 142

6.5.1 斜齿圆柱齿轮 142

6.5.2 直齿圆锥齿轮 145

6.5.3 齿轮齿条传动 146

6.6 齿轮的根切、最少齿数、精度和失效 147

6.6.1 齿轮的根切和最少齿数 147

6.6.2 齿轮的精度 149

6.6.3 齿轮的失效形式 150

6.7 蜗杆传动 153

6.7.1 蜗杆传动的组成 153

6.7.2 蜗杆传动的传动比和旋转方向 154

6.7.3 蜗杆传动的应用特点 156

6.7.4 蜗杆传动的基本参数和几何尺寸计算 156

6.7.5 蜗杆传动的正确啮合条件 159

6.7.6 蜗杆传动的失效形式 159

6.8 渐开线齿形的形成 160

6.9 齿轮传动机构的观察与分析 162

本章小结 163

思考与练习 164

第7章 轮系和减速器 167

7.1 轮系的应用和分类 167

7.1.1 轮系的概念 167

7.1.2 轮系的分类 167

7.1.3 轮系的应用特点 168

7.2 定轴轮系传动比的计算 169

7.2.1 定轴轮系的传动比 169

7.2.2 定轴轮系传动比的计算及转向 170

7.3 减速器的应用、分类、结构、标准 173

7.3.1 减速器的应用和分类 173

7.3.2 减速器的结构和标准 175

7.4 减速器的拆装 177

本章小结 179

思考与练习 180

第4篇 常用机构及轴系零件 183

第8章 常用机构 183

8.1 平面连杆机构 184

8.1.1 运动副 184

8.1.2 铰链四杆机构的基本类型及其应用 185

8.1.3 铰链四杆机构的曲柄存在条件 188

8.1.4 铰链四杆机构的演化及其应用 189

8.1.5 平面四杆机构的运动特性 193

8.2 凸轮机构 195

8.2.1 凸轮机构的特点和应用 195

8.2.2 凸轮机构的类型 196

8.2.3 凸轮机构的基本参数 198

8.2.4 从动件常用运动规律 199

8.2.5 凸轮机构轮廓曲线的画法 201

8.3 间歇运动机构 202

8.3.1 棘轮机构 202

8.3.2 槽轮机构 205

8.4 变速机构和变向机构 206

8.4.1 变速机构 206

8.4.2 变向机构 209

8.5 常用机构观察与分析 211

本章小结 212

思考与练习 213

第9章 轴系零件 216

9.1 键联接和销联接 216

9.1.1 键联接的类型及其特点 216

9.1.2 平键的标准和选用 220

9.1.3 销联接的形式和应用 221

9.2 轴 223

9.2.1 轴的分类和应用特点 223

9.2.2 轴的材料 224

9.2.3 轴径的估算 225

9.2.4 常用轴的结构 226

9.3 轴承 229

9.3.1 滑动轴承 230

9.3.2 滚动轴承 233

9.4 联轴器、离合器和制动器 238

9.4.1 联轴器 239

9.4.2 离合器 241

9.4.3 制动器 243

9.5 键、销及其联接的应用 244

9.6 机械零部件的认识 247

本章小结 249

思考与练习 250

第5篇 液压传动和气压传动 254

第10章 液压传动 254

10.1 液压传动的基本知识 255

10.1.1 液压传动的工作原理 255

10.1.2 液压传动系统的组成 256

10.1.3 液压传动系统的图形符号 256

10.1.4 液压传动的特点 257

10.1.5 液压油的特性及选用 257

10.1.6 液压传动的两个重要参数 258

10.2.1 液压泵 263

10.2 液压元件 263

10.2.2 液压缸 268

10.2.3 液压控制阀 272

10.2.4 液压辅件 280

10.3 液压基本回路及液压系统 282

10.3.1 液压基本回路的工作原理 282

10.3.2 液压系统的应用实例 289

10.4 液压传动装置的拆装与分析（一）——液压泵的拆装 292

10.5 液压传动装置的拆装与分析（二）——液压阀的拆装 295

本章小结 297

思考与练习 298

11.1 气压传动的基本知识 302

11.1.1 气压传动的工作原理 302

第11章 气压传动 302

11.1.2 气压传动的组成 304

11.1.3 气压传动的特点 304

11.2 气压传动元件 304

11.2.1 空气压缩机 304

11.2.2 气缸 305

11.2.3 气动控制阀 306

11.2.4 气动辅件 308

11.3 气压传动实例 311

11.3.1 公共汽车车门启闭机构中的应用 311

11.3.2 机械手气压技术的应用 312

本章小结 314

思考与练习 314

参考文献 317