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第1章 静力学基本概念和物体受力分析 1

1.1 静力学的基本概念——刚体和力 1

1.2 静力学公理 2

1.3 约束和约束反力 5

1.4 物体的受力分析和受力图 7

思考与练习1 10

第2章 平面力系 12

2.1 平面汇交力系 12

2.1.1 平面汇交力系的合成 13

2.1.2 平面汇交力系的平衡方程 17

2.2 力矩和平面力偶系 20

2.2.1 力对点之矩与合力矩定理 20

2.2.2 平面力偶理论 22

2.2.3 平面力偶系的合成和平衡条件 24

2.3 平面任意力系 25

2.3.1 力的平移定理 26

2.3.2 平面任意力系向平面内一点简化 26

2.3.3 平面任意力系的平衡条件 28

2.3.4 平面平行力系的平衡方程 31

2.3.5 静定与超静定问题的概念物体系统的平衡 32

思考与练习2 34

第3章 摩擦 38

3.1 概述 38

3.2 滑动摩擦 38

3.2.1 静滑动摩擦力和静滑动摩擦定律 38

3.2.2 动滑动摩擦定律 40

3.2.3 摩擦角与自锁现象 41

3.3 考虑摩擦时的平衡问题举例 42

思考与练习3 45

第4章 材料力学基本概念 47

4.1 变形固体的基本假设 47

4.1.1 变形固体的概念 47

4.1.2 变形固体的基本假设 47

4.1.3 弹性变形和塑性变形 48

4.2 杆件变形的基本形式 48

思考与练习4 50

第5章 拉伸与压缩 51

5.1 轴向拉伸与压缩的概念和实例 51

5.2 轴向拉伸或压缩时横截面上的内力 52

5.2.1 构件内力的概念 52

5.2.2 截面法、轴力 52

5.2.3 轴力图 53

5.3 轴向拉伸或压缩时横截面上的应力 54

5.3.1 应力的概念 54

5.3.2 拉（压）杆截面上的应力 54

5.4 轴向拉伸或压缩时的变形 55

5.4.1 纵向变形 55

5.4.2 胡克定律 56

5.4.3 横向变形 57

5.5 轴向拉（压）时杆件的强度计算 58

5.5.1 安全系数和许用应力 58

5.5.2 拉伸和压缩时的强度条件 58

5.6 应力集中的概念 60

思考与练习5 61

第6章 剪切与挤压 63

6.1 剪切的概念与实例 63

6.2 剪切的实用计算及强度条件 64

6.2.1 剪应力和剪应变 64

6.2.2 剪切强度条件 65

6.3 挤压的实用计算及强度条件 65

6.3.1 挤压概念及挤压应力的实用计算方法 65

6.3.2 挤压强度条件 66

思考与练习6 69

第7章 扭转 71

7.1 扭转的概念与实例 71

7.2 外力偶矩和扭矩的计算 72

7.2.1 外力偶矩的计算 72

7.2.2 扭矩的计算 72

7.2.3 扭矩图 73

7.3 圆轴扭转时的应力和强度条件 75

7.3.1 圆轴扭转时的应力 75

7.3.2 圆轴扭转时的强度条件 77

思考与练习7 79

第8章 弯曲变形 81

8.1 弯曲的概念与实例 81

8.1.1 梁的载荷 82

8.1.2 梁的支座 83

8.1.3 静定梁的基本形式 83

8.2 弯曲内力——剪力和弯矩 84

8.2.1 弯曲横截面的剪力和弯矩 84

8.2.2 剪力图和弯矩图绘制的基本方法 86

8.3 弯曲应力及强度条件 91

8.3.1 纯弯曲时梁横截面上的正应力 92

8.3.2 弯曲正应力强度条件 95

8.4 提高梁弯曲强度的主要措施 97

8.4.1 选择合理的截面形状 97

8.4.2 合理布置载荷和支座位置 99

8.5 工程中的弯曲变形问题 100

8.5.1 挠曲线 101

8.5.2 挠度和转角 101

思考与练习8 103

第9章 压杆稳定 107

9.1 压杆稳定的概念 107

9.1.1 综述 107

9.1.2 压杆的临界载荷 108

9.2 细长压杆临界力的确定 109

9.2.1 两端铰支细长压杆的临界力公式 109

9.2.2 其他约束情况下压杆的临界力 109

9.3 临界应力与欧拉公式的适应范围 110

9.4 压杆的稳定计算 114

9.5 提高压杆稳定性措施 115

思考与练习9 116

第10章 平面机构及其运动简图 118

10.1 平面运动副 118

10.1.1 机构和零件的概念 118

10.1.2 平面运动构件的自由度 118

10.1.3 运动副的概念 120

10.1.4 运动副的分类 120

10.1.5 运动链和机构 120

10.2 平面机构的运动简图 121

10.2.1 机构运动简图的概念 121

10.2.2 平面机构运动简图的绘制 121

10.3 平面机构的自由度 124

10.3.1 平面机构自由度的计算 124

10.3.2 机构具有确定运动的条件 127

思考与练习10 128

第11章 平面连杆机构 130

11.1 铰链四杆机构 130

11.1.1 铰链四杆机构的组成和基本形式 130

11.1.2 铰链四杆机构类型的判断 132

11.1.3 铰链四杆机构的演化 133

11.2 平面四杆机构的工作特性 137

11.2.1 运动特性 137

11.2.2 传力特性 138

11.3 平面四杆机构的设计 140

11.3.1 按照给定的行程速比系数K设计四杆机构 140

11.3.2 按照给定的连杆位置设计四杆机构 141

思考与练习11 142

第12章 凸轮机构 144

12.1 从动件常用运动规律下的位移曲线的绘制 144

12.1.1 凸轮机构的应用、组成和特点 144

12.1.2 凸轮机构的分类 145

12.1.3 凸轮与从动件的运动关系 146

12.1.4 从动件的常用运动规律及S—δ曲线绘制 146

12.2 利用反转法原理用图解法设计凸轮轮廓 148

12.2.1 尖顶对心直动从动件盘形凸轮 149

12.2.2 对心滚子直动从动件盘形凸轮 149

12.2.3 对心平底直动从动件盘形凸轮 149

12.2.4 偏置直动从动件盘形凸轮 150

12.2.5 设计凸轮机构应注意的问题 150

思考与练习12 152

第13章 间歇运动机构 153

13.1 棘轮机构的组成、原理及应用 153

13.1.1 棘轮机构的组成和工作原理 153

13.1.2 棘轮机构的特点及应用 155

13.2 槽轮机构的组成、原理及应用 155

13.2.1 槽轮机构的组成和工作原理 155

13.2.2 槽轮机构的特点及应用 155

13.2.3 槽轮机构的主要参数 155

思考与练习13 156

第14章 带传动和链传动 157

14.1 带传动概述 157

14.1.1 带传动的组成和类型 157

14.1.2 带传动的特点和应用 158

14.1.3 V带和V带轮的结构 159

14.2 带传动的工作能力分析 162

14.2.1 带传动的受力分析 162

14.2.2 带传动的应力分析 163

14.2.3 带传动的弹性滑动和传动比 164

14.3 普通V带传动的设计计算 166

14.3.1 带传动的失效形式和设计准则 166

14.3.2 单根普通V带传递的许用功率 166

14.3.3 普通V带传动的设计步骤和方法 169

14.3.4 带传动的张紧、安装与维护 173

14.4 链传动的概述 174

14.4.1 链传动的特点和应用 174

14.4.2 滚子链的结构标准及链轮 175

14.5 链传动的运动分析、受力分析及布置润滑 178

14.5.1 链传动的运动分析 178

14.5.2 链传动的受力分析 178

14.5.3 链传动的布置、张紧和润滑 179

思考与练习14 180

第15章 齿轮传动 181

15.1 齿轮机构的概述 181

15.1.1 齿轮机构的特点和类型 181

15.1.2 齿轮的齿廓实现定角速比传动的条件 181

15.1.3 渐开线的形成和特性 183

15.1.4 渐开线齿廓满足定角速比要求 183

15.2 齿轮各部分名称及渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 185

15.2.1 齿轮各部分名称 185

15.2.2 渐开线标准直齿轮的基本参数及几何尺寸计算 186

15.3 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 187

15.3.1 正确啮合条件 187

15.3.2 标准中心距 188

15.3.3 连续传动 188

15.3.4 渐开线齿轮的切齿原理 189

15.3.5 渐开线齿廓的根切现象、最少齿数及变位齿轮 190

15.4 平行轴斜齿轮机构 192

15.4.1 斜齿轮啮合的共轭齿廓曲面 192

15.4.2 斜齿轮基本参数和几何尺寸计算 193

15.4.3 斜齿轮传动的正确啮合和重合度 194

15.4.4 斜齿轮的当量齿数 194

15.4.5 斜齿轮的传动特点 195

15.5 圆锥齿轮机构 196

15.5.1 圆锥齿轮概述 196

15.5.2 背锥和当量齿数 196

15.5.3 直齿圆锥齿轮几何尺寸计算 196

15.6 渐开线圆柱、圆锥齿轮传动轮齿的受力分析 198

15.6.1 直齿圆柱齿轮传动轮齿的受力分析 198

15.6.2 直齿圆锥齿轮传动轮齿的受力分析 200

15.7 齿轮的结构及齿轮传动的润滑和效率 201

15.7.1 齿轮的结构 201

15.7.2 齿轮传动的润滑 202

15.7.3 齿轮传动的效率 204

思考与练习15 205

第16章 蜗杆传动 207

16.1 蜗杆传动概述 207

16.1.1 蜗杆传动的特点和应用 207

16.1.2 蜗杆传动的类型 207

16.2 圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算 208

16.2.1 圆柱蜗杆传动的主要参数 208

16.2.2 圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算 211

16.3 圆柱蜗杆传动的受力分析 211

思考与练习16 212

第17章 轮系 213

17.1 轮系的分类及应用 213

17.1.1 轮系及其分类 213

17.1.2 轮系的应用 214

17.2 定轴轮系传动比 216

17.3 周转轮系传动比 218

17.3.1 周转轮系的组成 218

17.3.2 周转轮系的传动比 218

17.4 混合轮系的传动比 220

思考与练习17 221

附录A 常见简单几何形状截面的几何性质 223

附录B 型钢表 224

参考文献 230