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绪论 1

第1章 物体的受力及其力学分析 4

1.1 力的基本概念 4

1.1.1 力的概念 4

1.1.2 静力学的基本公理 4

1.2 工程中常见的约束 6

1.2.1 约束与约束反力 6

1.2.2 物体的受力分析 9

1.3 平面汇交力系 10

1.3.1 平面汇交力系的合成 10

1.3.2 平面汇交力系平衡方程及其应用 12

1.4 力矩和力偶 12

1.4.1 力矩 13

1.4.2 力偶 13

1.4.3 平面力偶系的合成及平衡 14

1.5 平面一般力系 15

1.4.4 力的平移定理 15

1.5.1 平面一般力系的简化 16

1.5.2 平面一般力系的平衡方程及其应用 16

1.6 摩擦 18

1.6.1 滑动摩擦 18

1.6.2 摩擦角与自锁现象 19

1.6.3 考虑摩擦时构件的平衡问题 20

1.7.1 力在空间直角坐标系的投影 21

1.7 空间力系 21

1.7.2 力对轴之矩 22

1.7.3 合力矩定理 23

1.7.4 空间力系的平衡方程 23

习题1 26

第2章 平面机构的结构分析 29

2.1 机构的组成 29

2.1.1 自由度 29

2.1.2 运动副及其分类 29

2.2.2 机构运动简图的绘制步骤 31

2.2 平面机构的运动简图 31

2.2.1 运动副及构件的表示法 31

2.3 平面机构自由度 32

2.3.1 平面机构自由度的计算 32

2.3.2 机构具有确定运动的条件 33

2.3.3 计算机构自由度的注意事项 33

习题2 36

第3章 平面连杆机构 38

3.1 铰链四连杆机构的基本类型及其演化 38

3.1.1 铰链四连杆机构的基本类型 38

3.1.2 平面四杆机构的演化 39

3.2 平面四杆机构的特性 42

3.2.1 铰链四杆机构曲柄存在的条件 42

3.2.2 急回特性 43

3.2.3 压力角和传动角 44

3.2.4 死点位置 44

3.3.1 按给定行程速比系数K设计四杆机构 46

3.3 图解法设计平面四杆机构 46

3.3.2 按给定连杆位置设计四杆机构 47

3.3.3 按照给定两连杆的对应位置设计四杆机构 47

习题3 48

第4章 凸轮机构 51

4.1 概述 51

4.1.1 凸轮机构的应用及特点 51

4.1.2 凸轮机构的类型 52

4.2 常用从动件运动规律 53

4.2.1 凸轮与从动件运动关系 53

4.2.2 常用从动件运动规律 54

4.3 图解法设计盘形凸轮轮廓 56

4.3.1 反转法原理 56

4.3.2 图解法 57

4.4 凸轮机构基本尺寸的确定 58

4.4.1 压力角的确定 58

4.4.2 凸轮基圆半径的确定 59

习题4 60

4.4.3 滚子半径的确定 60

第5章 间歇机构 62

5.1 棘轮机构 62

5.1.1 棘轮机构工作原理 62

5.1.2 棘轮机构的类型 62

5.1.3 棘轮转角的调节方法 63

5.1.4 棘轮机构的特点和应用 64

5.2 槽轮机构 64

5.2.1 槽轮机构的组成及工作原理 64

5.2.2 槽轮机构的类型、特点及应用 64

5.3 不完全齿轮机构简介 66

5.3.1 不完全齿轮机构工作原理和类型 66

5.3.2 不完全齿轮机构的特点和应用 66

习题5 67

6.1.1 轴向拉伸与压缩 68

第6章 材料力学基础 68

6.1 轴向拉伸与压缩 68

6.1.2 截面法、轴力与轴力图 69

6.1.3 拉（压）杆横截面上的应力 70

6.1.4 拉伸与压缩变形 72

6.1.5 材料拉伸与压缩时的力学性能及强度计算 73

6.2 剪切与挤压 77

6.2.1 工程实例 77

6.2.2 实用计算 78

6.3 圆轴扭转 79

6.3.1 工程实例 79

6.3.2 扭矩与扭矩图 80

6.3.3 圆轴扭转时横截面上的应力及强度计算 82

6.4 直梁的平面弯曲 84

6.4.1 基本概念及基本形式 84

6.4.2 弯矩图 85

6.5.1 拉伸、弯曲组合变形的强度计算 89

6.5 合成弯扭的强度计算 89

6.5.2 弯曲与扭转组合变形的强度计算 90

习题6 92

第7章 螺纹联接和螺纹的传动 95

7.1 螺纹联接的基础知识 95

7.1.1 螺纹的形成和类型 95

7.1.2 螺纹的主要参数 96

7.1.3 常用螺纹的特点及应用 97

7.1.4 螺纹副的受力、效率和自锁分析 98

7.1.5 螺纹联接的基本类型 100

7.1.6 常用螺纹联接件 101

7.2 螺纹联接的预紧与防松 103

7.2.1 螺纹联接的预紧 103

7.2.2 螺纹联接的防松 103

7.3 螺栓联接的强度计算 104

7.3.1 普通螺栓的强度计算 104

7.3.3 螺栓组联接的结构设计和受力分析 107

7.3.2 铰制孔螺栓联接的强度计算 107

7.4 螺纹联接的材料和许用应力 109

7.4.1 螺纹联接件的材料 109

7.4.2 螺纹联接的许用应力 109

7.5 螺旋传动 111

7.5.1 螺旋传动的类型及应用 111

7.5.2 滑动螺旋传动 112

7.5.3 滚动螺旋传动 112

习题7 116

第8章 带传动和链传动 117

8.1 带传动概述 117

8.1.1 带传动的类型、特点和应用 117

8.1.2 V带和带轮 119

8.1.3 带传动的张紧、安装与维护 125

8.2 带传动的设计 127

8.2.1 带传动的工作情况分析 127

8.2.2 带传动的设计 129

8.3.1 同步带传动的特点 140

8.3 同步带传动 140

8.3.2 同步带的参数、形式、尺寸和标记 141

8.4 链传动 141

8.4.1 链传动的组成、特点及应用 141

8.4.2 滚子链 142

8.4.3 链轮 144

8.4.4 链传动的失效形式及计算准则 144

8.4.5 链传动的布置和张紧 145

习题8 145

第9章 齿轮传动 147

9.1 齿轮传动的特点和基本类型 147

9.2 渐开线性质及渐开线齿廓啮合特性 148

9.2.1 渐开线的形成 148

9.2.2 渐开线的性质 149

9.2.3 渐开线齿廓的啮合特点 149

9.3.1 基本参数 150

9.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸 150

9.3.2 标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸 151

9.4 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 152

9.4.1 渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件 152

9.4.2 无齿侧间隙啮合条件 152

9.4.3 连续传动的条件 153

9.5 渐开线齿轮的加工与齿廓的根切 153

9.5.1 渐开线齿轮的加工方法 153

9.6.1 常见的失效形式 155

9.5.2 根切现象与最小齿数 155

9.6 齿轮的失效形式与材料选择 155

9.6.2 设计准则 157

9.6.3 常用材料 158

9.7 直齿圆柱齿轮传动的强度计算 158

9.7.1 轮齿的受力分析和计算载荷 158

9.7.2 齿面接触疲劳强度计算 159

9.7.3 齿根弯曲疲劳强度计算 162

9.8.2 基本参数及几何尺寸计算 164

9.8 斜齿圆柱齿轮传动 164

9.8.1 啮合特点 164

9.8.3 正确啮合条件和重合度 166

9.8.4 斜齿圆柱齿轮的当量齿数 167

9.8.5 斜齿圆柱齿轮的强度计算 168

9.9 直齿圆锥齿轮传动 169

9.9.1 圆锥齿轮传动概述 169

9.9.2 几何尺寸计算 170

9.10 齿轮的结构设计 171

9.11 标准齿轮传动的设计计算 173

9.11.1 主要参数的选择 173

9.11.2 精度等级的选择 174

9.11.3 设计计算步骤 174

习题9 178

10.1 概述 181

10.1.1 蜗杆传动的特点和类型 181

第10章 蜗杆传动 181

10.1.2 蜗杆的主要参数和几何尺寸计算 182

10.2 蜗杆传动的失效形式、材料和结构 183

10.2.1 受力分析 183

10.2.2 齿面间相对滑动速度Vs 184

10.2.3 失效形式和计算准则 184

10.2.4 蜗杆传动的材料 185

10.2.5 蜗杆、蜗轮的结构 185

10.3.2 蜗杆传动的热平衡计算 186

10.3 蜗杆传动的效率及热平衡 186

10.3.1 蜗杆传动的效率 186

习题10 187

第11章 轮系 189

11.1 定轴轮系传动比的计算 189

11.1.1 平面定轴轮系传动比的计算 190

11.1.2 空间定轴轮系传动比的计算 191

11.2.1 周转轮系的组成 192

11.2.2 周转轮系的分类 192

11.2 周转轮系 192

11.3 轮系的应用 193

11.4 其他新型齿轮传动简介 195

11.5 减速器 196

习题11 198

第12章 轴和轴毂联接 200

12.1 轴的分类和材料 200

12.1.1 轴的分类 200

12.1.2 轴的材料及选择 202

12.2 轴的结构设计 203

12.2.1 轴的结构 204

12.2.2 轴径的初步确定 204

12.2.3 轴结构设计的基本要求 205

12.3 轴的强度计算 210

12.3.1 按弯扭合成进行强度计算 210

12.3.2 轴的强度校核步骤 210

12.4 轴的刚度计算简介 214

12.5.1 键联接的类型和特点 215

12.5 轴毂联接 215

12.5.2 销联接 221

12.5.3 成形联接 222

12.5.4 过盈配合联接 222

习题12 222

第13章 轴承 224

13.1 概述 224

13.2 滑动轴承 224

13.2.1 滑动轴承的结构 224

13.2.2 滑动轴承的材料和装配 227

13.3 滚动轴承 229

13.3.1 概述 229

13.3.2 滚动轴承的代号 233

13.3.3 滚动轴承的选用 234

13.3.4 滚动轴承的设计计算 235

13.3.5 滚动轴承的寿命计算 236

13.4 滚动轴承的组合设计 243

13.3.6 滚动轴承的静强度计算 243

13.4.1 轴承的周向固定和配合 244

13.4.2 轴承的轴向固定 244

13.4.3 轴承组合位置的调整 246

13.4.4 滚动轴承的预紧 247

13.4.5 支承部位的刚度和同轴度 248

13.4.6 滚动轴承的安装与拆卸 248

13.5 滑动轴承和滚动轴承的性能对比 251

习题13 252

第14章 联轴器和离合器 254

14.1 联轴器 254

14.1.1 联轴器的类型 254

14.1.2 常用联轴器的结构和特性 254

14.1.3 联轴器的选择 258

14.2 离合器 259

14.2.1 离合器的类型 259

14.2.2 常用离合器的结构和特性 259

习题14 262

第15章 机械的润滑与密封 263

15.1 润滑剂及其选用 263

15.1.1 润滑油及其选用 263

15.1.2 润滑脂（半固体润滑剂） 264

15.1.3 固体润滑剂 265

15.2 常用传动装置的润滑 266

15.2.1 齿轮传动的润滑 266

15.2.2 蜗杆传动的润滑 267

15.2.3 链传动的润滑 268

15.2.4 滑动轴承的润滑 270

15.2.5 滚动轴承的润滑 272

15.3 密封装置 274

15.3.1 密封装置的类型 274

15.3.2 密封装置的选择 275

15.3.3 滚动轴承的密封装置 275

习题15 278

参考文献 279