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第1篇 工程力学 3

第1章 静力学 3

1.1 静力学分析基础 3

1.1.1 静力学的基本概念和公理 3

1.1.2 约束与约束反力 5

1.1.3 物体的受力分析及受力图 7

1.2 平面汇交力系 9

1.2.1 平面汇交力系合成的几何法与平衡的几何条件 10

1.2.2 平面汇交力系合成的解析法与平衡的解析条件 10

1.3 力矩与平面力偶 12

1.3.1 力矩的概念及其计算 12

1.3.2 力偶和力偶矩 13

1.4 平面任意力系 14

1.4.1 力的平移定理 14

1.4.2 平面任意力系的简化 15

1.4.3 平面任意力系的平衡 15

1.4.4 平面平行力系的平衡 16

1.4.5 物系的平衡 17

1.4.6 考虑摩擦时的平衡 18

习题1 19

第2章 材料力学 20

2.1 杆件轴向拉伸和压缩 20

2.1.1 轴向拉伸和压缩的概念 20

2.1.2 轴向拉压时的应力 21

2.1.3 轴向拉压时的变形和胡克定律 24

2.1.4 材料在轴向拉压时的力学性能 25

2.1.5 轴向拉压时的强度计算 26

2.2 杆件剪切和挤压 28

2.2.1 剪切和挤压的概念 28

2.2.2 剪切和挤压时的强度计算 29

2.3 圆轴扭转 31

2.3.1 圆轴扭转的内力 31

2.3.2 圆轴扭转时的变形与应力 32

2.3.3 圆轴扭转的强度和刚度计算 33

2.4 杆件（直梁）弯曲 34

2.4.1 平面弯曲的概念 35

2.4.2 剪力与弯矩 36

2.4.3 梁弯曲时截面上的应力 39

2.4.4 梁弯曲时的强度计算 40

2.4.5 提高弯曲强度的主要措施 42

2.4.6 弯曲刚度 42

2.5 组合变形 43

2.5.1 组合变形的概念及分析方法 43

2.5.2 拉伸（压缩）弯曲组合变形的强度计算 44

习题2 46

第2篇 工程材料基础 51

第3章 工程材料的基本知识 51

3.1 金属材料 51

3.1.1 金属材料的力学性能 51

3.1.2 金属与合金的结构 56

3.1.3 铁碳合金 58

3.2 碳钢 61

3.2.1 碳钢的分类 62

3.2.2 常用碳钢的牌号、性能和用途 62

3.3 合金钢 63

3.3.1 低合金高强度结构钢 64

3.3.2 合金弹簧钢 65

3.3.3 滚动轴承钢 66

3.3.4 合金工具钢 66

3.4 铸铁 67

3.4.1 灰铸铁 68

3.4.2 球墨铸铁 68

3.4.3 蠕墨铸铁 69

3.4.4 可锻铸铁 69

3.5 有色金属及其合金 69

3.5.1 铝及铝合金 69

3.5.2 铜及铜合金 70

3.5.3 轴承合金 71

3.6 非金属材料 71

3.6.1 塑料 71

3.6.2 橡胶 72

3.6.3 陶瓷 73

3.7 零件材料的选择 73

3.7.1 零件材料选择的一般原则 73

3.7.2 典型零件的选材及工艺路线 75

习题3 76

第3篇 机械原理与机械零件设计 79

第4章 机械系统常用运动机构 79

4.1 运动副及其分类 80

4.1.1 运动副的概念 80

4.1.2 运动副的分类 80

4.2 机构的组成原理和机构类型 82

4.2.1 机构的组成及运动简图 82

4.2.2 平面机构自由度及具有确定运动的条件 85

4.2.3 平面四杆机构的基本形式和基本特性 89

4.3 凸轮机构 96

4.3.1 凸轮机构概述 97

4.3.2 凸轮机构从动件常用运动规律 101

4.4 螺旋机构 110

4.4.1 螺纹基本知识 110

4.4.2 螺旋机构的形式及应用 115

4.5 步进机构 118

4.5.1 棘轮机构 118

4.5.2 槽轮机构 121

4.5.3 不完全齿轮机构 122

习题4 123

第5章 机械传动 125

5.1 带传动 125

5.1.1 带传动的类型和特点 126

5.1.2 普通V带的结构和尺寸标准 127

5.1.3 普通V带轮的材料和结构 129

5.1.4 普通V带传动的工作分析 130

5.1.5 普通V带传动的设计 132

5.1.6 普通V带传动的张紧、安装和维护 138

5.2 链传动 140

5.2.1 链传动的组成、类型、特点及应用 140

5.2.2 链传动运动的不均匀性 141

5.2.3 滚子链和齿形链简介 143

5.3 齿轮传动 146

5.3.1 齿轮传动的分类、特点及应用 147

5.3.2 渐开线与渐开线齿廓 148

5.3.3 渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸的计算 152

5.3.4 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 155

5.3.5 渐开线斜齿圆柱齿轮传动 158

5.3.6 直齿圆锥齿轮传动 162

5.3.7 齿轮传动的失效形式 163

5.4 蜗杆传动 165

5.4.1 蜗杆传动的类型和特点 166

5.4.2 蜗杆传动的基本参数与几何尺寸 167

5.4.3 蜗杆传动的受力方向和蜗轮转向的判定 168

5.4.4 蜗杆传动的失效形式、安装与维护 169

5.5 轮系传动 170

5.5.1 轮系的分类和功用 170

5.5.2 定轴轮系传动比的计算 171

5.5.3 行星轮系传动比的计算 172

5.5.4 混合轮系传动比的计算 175

习题5 176

第6章 轴系零件 178

6.1 轴 178

6.1.1 轴的分类及材料 178

6.1.2 轴的结构及轴上零件的定位和固定 181

6.1.3 轴的强度计算 183

6.2 轴承 187

6.2.1 滑动轴承 188

6.2.2 滚动轴承 194

6.3 螺纹联接 200

6.3.1 螺纹联接的基本类型 200

6.3.2 常用的螺纹联接件 201

6.3.3 螺纹联接的预紧和防松 202

6.4 键联接、花键联接和销联接 204

6.4.1 键联接 205

6.4.2 花键联接 207

6.4.3 销联接 208

6.5 联轴器、离合器和制动器 208

6.5.1 联轴器 209

6.5.2 离合器 212

6.5.3 制动器 214

习题6 215

第7章 机器装置的润滑与密封 216

7.1 常用润滑剂及选择 216

7.1.1 润滑油 216

7.1.2 润滑脂 217

7.1.3 固体润滑剂 217

7.2 常用润滑方式及装置 218

7.2.1 油润滑方式及装置 218

7.2.2 脂润滑方式及装置 220

7.3 常用传动装置的润滑 221

7.3.1 链传动的润滑 221

7.3.2 齿轮传动的润滑 222

7.3.3 蜗杆传动的润滑 222

7.3.4 滚动轴承的润滑 222

7.4 机械装置的密封 223

7.4.1 静密封 223

7.4.2 动密封 224

习题7 225

参考文献 227