第0章 绪论 1
0.1 本课程研究的对象和内容 1
0.1.1 前言 1
0.1.2 本课程研究的性质与研究对象和内容 2
0.1.3 本课程的任务 2
0.1.4 本课程在机械工程中的意义和应用 3
0.1.5 本课程的学习方法 3
0.2 机械概述 3
0.2.1 机械工程发展简史 3
0.2.2 机器、机构和机械 6
0.2.3 零件、部件和构件 7
0.2.4 机器的组成和机械的分类 8
习题 8
第1章 静力学分析基础 9
1.1 静力学分析的基本概念 9
1.1.1 力的概念 9
1.1.2 刚体的概念 9
1.1.3 平衡与平衡力系 10
1.2 静力学公理 10
1.3 约束和约束反力 11
1.4 受力图 14
习题 16
第2章 平面力系 19
2.1 平面汇交力系 19
2.1.1 力的分解 19
2.1.2 力在坐标轴上的投影 20
2.1.3 合力投影定理 20
2.1.4 平面汇交力系的平衡条件 20
2.2 力矩与平面力偶系 23
2.2.1 力对点之矩 23
2.2.2 力偶及其性质 24
2.2.3 平面力偶系的合成与平衡 25
2.3 平面任意力系 27
2.3.1 平面任意力系的简化 27
2.3.2 平面任意力系的平衡 29
2.4 考虑摩擦力的平衡问题 34
2.4.1 摩擦现象 34
2.4.2 滑动摩擦 35
2.4.3 摩擦角与自锁现象 36
2.4.4 考虑摩擦的平衡问题 37
习题 39
第3章 空间力系 42
3.1 力的投影和力对轴之矩 42
3.1.1 力在空间直角坐标轴的投影和力沿直角坐标轴的分解 42
3.1.2 力对轴之矩 43
3.1.3 合力矩定理 44
3.2 空间力系的平衡 45
3.2.1 空间力系的简化及简化结果分析 45
3.2.2 空间力系的平衡方程及其应用 46
3.2.3 空间力系平衡问题的平面解法 48
习题 51
第4章 构件的轴向拉伸与压缩 53
4.1 拉伸与压缩时横截面上的内力和应力 53
4.1.1 拉伸与压缩时横截面上的内力 53
4.1.2 拉伸与压缩时横截面上的应力 56
4.2 拉伸与压缩时强度计算 57
4.2.1 材料的许用应力 57
4.2.2 拉伸与压缩时强度条件 58
4.3 材料在拉伸与压缩时的力学性能 60
4.3.1 低碳钢的拉伸实验 60
4.3.2 低碳钢的压缩实验 62
4.3.3 其他塑性材料的拉伸实验 63
4.3.4 铸铁的拉伸与压缩试验 63
4.4 杆件拉伸与压缩时的变形 64
4.4.1 杆件拉伸与压缩时的变形和应变 64
4.4.2 泊松比 65
4.4.3 虎克定律 65
习题 67
第5章 剪切和挤压 70
5.1 剪切 70
5.1.1 剪切的概念 70
5.1.2 剪切时的内力、应力和剪切强度条件 71
5.2 挤压 72
5.2.1 挤压的概念 72
5.2.2 挤压变形的强度条件 73
习题 75
第6章 扭转变形 77
6.1 扭矩、扭矩图 77
6.1.1 扭转的概念 77
6.1.2 外力偶矩的计算 77
6.1.3 扭矩 78
6.2 扭转变形的应力分析 79
6.2.1 圆轴扭转时横截面上的应力 79
6.2.2 圆截面极惯性矩及扭转截面系数的计算 81
6.3 圆轴扭转时的强度条件 81
6.3.1 圆轴扭转时的强度准则 81
6.3.2 圆轴扭转时的变形 82
6.3.3 圆轴扭转时的刚度条件 83
小结 84
习题 85
第7章 弯曲 87
7.1 平面弯曲的概念 87
7.1.1 弯曲的概念 87
7.1.2 梁的力学模型 88
7.2 梁的内力—剪力和弯矩 88
7.2.1 梁的内力—弯矩和剪力 88
7.2.2 弯矩图 90
7.3 纯弯曲时的正应力 92
7.3.1 正应力的分布规律 92
7.3.2 最大正应力的计算公式 94
7.3.3 截面的轴惯性矩和抗弯截面模量 95
7.4 梁弯曲时的强度计算 96
7.5 梁的刚度概念 98
7.6 提高梁弯曲强度和刚度的措施 100
习题 101
第8章 组合变形 103
8.1 点的应力状态 103
8.1.1 单元体的概念 103
8.1.2 主平面、主应力 103
8.1.3 应力状态分类 103
8.2 斜截面上的应力 104
8.2.1 斜截面上的应力 104
8.2.2 主应力的大小和方向 105
8.2.3 最大切应力 105
8.3 强度理论 106
8.3.1 强度理论的概念 106
8.3.2 常用的四种强度理论 106
8.3.3 四种强度理论的适用范围 107
8.4 组合变形 107
8.4.1 弯曲与拉伸（压缩）组合变形的强度计算 107
8.4.2 弯曲与扭转组合变形的强度计算 108
小结 110
习题 112
第9章 平面机构概述 114
9.1 平面运动副 114
9.1.1 构件的自由度 114
9.1.2 运动副和约束 114
9.1.3 运动副的类型及表示方法 114
9.1.4 构件的分类 116
9.2 平面机构的运动简图 117
9.2.1 平面机构运动简图的概念 117
9.2.2 平面机构运动简图的绘制 117
9.3 机构具有确定相对运动的条件 118
9.3.1 平面机构自由度计算公式 118
9.3.2 计算平面机构自由度时，特殊情况的处理 119
习题 121
第10章 平面连杆机构 123
10.1 铰链四杆机构 123
10.1.1 铰链四杆机构的类型 123
10.1.2 铰链四杆机构类型判别 125
10.1.3 含有一个移动副的四杆机构 126
10.2 铰链四杆机梅的基本性质 128
10.2.1 急回运动特性 128
10.2.2 压力角和传动角 129
10.2.3 死点位置 129
10.3 平面四杆机构的设计 130
10.3.1 按给定连杆位置设计四杆机构 130
10.3.2 按给定行程速比系数K设计四杆机构 131
习题 132
第11章 凸轮机构 134
11.1 凸轮机构的应用与分类 134
11.1.1 凸轮机构的组成、应用和特点 134
11.1.2 凸轮机构的分类 135
11.2 从动件常用的运动规律 137
11.2.1 凸轮轮廓曲线与从动件运动规律的关系 137
11.2.2 从动件的常用运动规律 138
11.3 移动从动件盘形凸轮轮廓曲线的图解设计 140
11.3.1 对心移动尖顶从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计 140
11.3.2 滚子对心移动从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计 141
11.3.3 凸轮机构设计中应注意的几个问题 142
11.4 凸轮机构的结构设计 143
11.4.1 凸轮的结构设计 144
11.4.2 从动件的结构设计 145
11.5 高速凸轮机构简介 146
习题 146
第12章 间歇运动机构 148
12.1 棘轮机构 148
12.1.1 棘轮机构的工作原理及类型 148
12.1.2 棘轮转角的调节方法 150
12.1.3 棘轮机构的特点及应用 150
12.2 槽轮机构 151
12.2.1 槽轮机构的工作原理及类型 151
12.2.2 槽轮机构的特点及应用 152
习题 152
第13章 齿轮机构 154
13.1 齿轮传动特点、分类及应用 154
13.1.1 齿轮传动的特点 154
13.1.2 齿轮传动的类型 154
13.1.3 齿廓啮合基本定律 156
13.2 渐开线齿轮 157
13.2.1 渐开线的形成及基本性质 157
13.2.2 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸 158
13.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动 161
13.3.1 渐开线齿轮啮合传动特点 161
13.3.2 渐开线齿轮啮合传动的条件 161
13.4 渐开线齿轮的切齿原理及变位齿轮的概念 163
13.4.1 渐开线齿轮的切齿原理 163
13.4.2 根切现象与不发生根切时的最少齿数 164
13.4.3 变位齿轮的概念 165
13.5 渐开线直齿圆柱齿轮传动的设计 166
13.5.1 失效形式 166
13.5.2 齿轮材料选择 168
13.5.3 齿轮传动精度等级选择 171
13.5.4 直齿圆柱齿轮传动设计 171
13.6 斜齿圆柱齿轮传动 178
13.6.1 斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成及啮合特点 178
13.6.2 斜齿圆柱齿轮传动的应用 179
13.7 蜗轮蜗杆传动 181
13.8 其他齿轮传动简介 184
习题 185
第14章 轮系 188
14.1 轮系概述 188
14.1.1 轮系的类型 188
14.1.2 轮系传动比概念 189
14.2 定轴轮系传动比计算 189
14.2.1 平面定轴轮系的传动比计算 189
14.2.2 空间定轴轮系的传动比计算 190
14.3 周转轮系传动比计算 191
14.3.1 周转轮系的组成 191
14.3.2 周转轮系的传动比计算 191
14.4 复合轮系传动比计算 194
14.5 齿轮系的功用 195
14.5.1 实现大传动比传动 195
14.5.2 实现远距离传动 195
14.5.3 实现变速传动 195
14.5.4 实现换向传动 196
14.5.5 实现分路传动 196
14.5.6 实现运动的合成与分解 196
习题 197
第15章 连接 199
15.1 键连接 199
15.1.1 键连接的类型和应用 199
15.1.2 平键连接的选择和强度计算 203
15.2 花键连接 204
15.3 销连接 204
15.4 螺纹连接 204
15.4.1 螺纹的类型及主要参数 204
15.4.2 螺纹连接的基本类型、结构尺寸及应用 205
15.4.3 螺纹连接件 207
15.4.4 螺纹连接的预紧与防松 209
15.4.5 螺栓连接的失效形式 210
15.4.6 提高螺栓连接强度的措施 210
15.4.7 螺纹零件的其他用途 211
习题 211
第16章 带传动与链传动 212
16.1 带传动概述 212
16.1.1 带传动的组成 212
16.1.2 带传动的主要类型 212
16.1.3 带传动的特点和应用 213
16.1.4 带传动的弹性滑动、打滑及其传动比 213
16.2 普通V带和V带轮 214
16.2.1 普通V带的结构和标准 214
16.2.2 V带轮 215
16.3 普通V带传动的设计 217
16.3.1 带传动的失效形式和设计准则 217
16.3.2 单根V带的基本额定功率 217
16.3.3 普通V带传动的设计计算 220
16.3.4 V带传动的设计计算实例 222
16.3.5 提高带传动工作能力的措施 224
16.4 V带传动的张紧、安装和维护 224
16.4.1 V带传动的张紧 224
16.4.2 带传动的安装和维护 225
16.5 链传动简介 225
16.5.1 链传动的组成、特点、分类及应用 225
16.5.2 滚子链的结构及标准 226
16.5.3 链传动的运动特性 228
16.5.4 链传动主要参数选择 229
习题 230
第17章 轴 232
17.1 轴的功用及分类 232
17.1.1 轴的功用 232
17.1.2 轴的分类 232
17.2 轴的常用材料 233
17.3 轴的结构设计 234
17.4 轴的强度计算 238
17.4.1 传动轴的强度计算 238
17.4.2 转轴的强度计算 239
习题 243
第18章 滚动轴承 245
18.1 轴承的功用和类型 245
18.2 滚动轴承的结构、类型 245
18.2.1 滚动轴承的结构 245
18.2.2 滚动轴承的类型 246
18.3 滚动轴承的代号 248
18.3.1 基本代号 249
18.3.2 前置代号和后置代号 250
18.4 滚动轴承的选择 251
18.4.1 滚动轴承类型的选择 251
18.4.2 滚动轴承尺寸的选择 251
18.5 滚动轴承的组合设计 261
18.5.1 滚动轴承的支承结构类型 261
18.5.2 滚动轴承的轴向固定 262
18.5.3 轴承轴向位置的调整 263
18.5.4 滚动轴承的配合与装拆 264
18.6 滚动轴承的润滑与密封 264
习题 266
第19章 联轴器与离合器 267
19.1 联轴器 267
19.1.1 刚性联轴器 267
19.1.2 无弹性元件挠性联轴器 268
19.1.3 弹性联轴器 269
19.1.4 联轴器的选择 272
19.2 离合器 272
19.2.1 牙嵌式离合器 272
19.2.2 摩擦离合器 273
习题 273
参考文献 274