第1章 静力学基础 1
导入案例 1
1.1 静力学基本概念 1
1.1.1 力的概念 1
1.1.2 刚体的概念 2
1.1.3 力的三要素 2
1.1.4 力的表示方法 2
1.2 静力学基本公理 3
1.3 约束和约束反力 5
1.3.1 基本概念 5
1.3.2 常见的约束及约束反力 5
1.4 受力分析与受力图 8
1.4.1 绘制受力图的步骤 8
1.4.2 单个物体的受力图 8
1.4.3 物体系统的受力图 9
思考与练习 10
第2章 平面力系 11
导入案例 11
2.1 力的投影 力矩与力偶 11
2.1.1 力的投影 11
2.1.2 力矩 13
2.1.3 力偶及力偶矩 16
2.2 平面力系的简化与合成及平衡问题 17
2.2.1 力的平移定理 17
2.2.2 平面力系的简化 18
2.2.3 力系的平衡问题 24
2.3 物系的平衡问题 27
2.3.1 静定与静不定问题 27
2.3.2 物系的平衡问题 28
思考与练习 29
第3章 材料力学基础 31
导入案例 31
3.1 内力 截面法 应力 31
3.1.1 外力及其分类 31
3.1.2 内力 32
3.1.3 截面法 32
3.1.4 应力 32
3.2 应变和基本变形 33
3.2.1 应变 33
3.3.2 基本变形 34
思考与练习 36
第4章 轴向拉伸与压缩 37
导入案例 37
4.1.1 轴向拉压杆横截面上的内力 37
4.1.2 轴向拉（压）杆横截面上的应力 39
4.1.3 轴向拉（压）杆的变形 40
4.1.4 材料在轴向拉（压）时的力学性能 42
4.1.5 轴向拉（压）杆的强度计算 45
思考与练习 47
第5章 剪切与扭转 48
导入案例 48
5.1 剪切和挤压的概念与计算 48
5.1.1 剪力 48
5.1.2 挤压力 49
5.1.3 剪切实用计算 49
5.1.4 挤压的实用计算 49
5.2 圆轴扭转 51
5.2.1 圆轴扭转时外力偶矩的计算 51
5.2.2 扭矩和扭矩图 51
5.3.3 圆轴扭转时的应力和强度条件 52
5.3.4 圆轴扭转时的变形和刚度条件 55
思考与练习 57
第6章 梁的弯曲 58
导入案例 58
6.1 弯曲变形的内力 58
6.1.1 弯曲变形的内力——剪力和弯矩 58
6.1.2 剪力和弯矩的计算 59
6.1.3 梁的内力图 60
6.2 纯弯曲梁横截面上的正应力 62
6.2.1 纯弯曲变形 62
6.2.2 变形关系——平面假设 62
6.2.3 纯弯曲梁横截面正应力计算 63
6.2.4 纯弯曲梁强度条件 64
6.3 弯曲梁的变形和位移 65
6.3.1 挠度和转角 65
6.3.2 弯曲梁变形的计算 65
6.3.3 弯曲梁的刚度条件 66
6.4 提高梁抗弯能力的措施 66
6.4.1 选择合理的截面形状 66
6.4.2 合理安排梁的受力情况，以降低最大弯矩值 67
6.4.3 采用变截面梁 68
思考与练习 68
第7章 平面机构 69
导入案例 69
7.1 平面机构的组成 69
7.1.1 平面运动副的组成和类型 69
7.1.2 平面机构的组成 70
7.2 平面机构简图的绘制 71
7.2.1 平面运动副和构件的表示 71
7.2.2 平面机构简图的绘制 72
7.3 平面机构自由度的计算 73
7.3.1 平面运动副对构件的约束 73
7.3.2 平面机构自由度的计算公式 74
7.3.3 计算平面机构自由度时应注意的问题 74
7.3.4 机构具有确定运动的条件 76
思考与练习 77
第8章 平面连杆机构 78
导入案例 78
8.1 平面连杆机构的组成、基本类型和演化 78
8.1.1 平面连杆机构的组成 78
8.1.2 平面连杆机构的基本类型 79
8.1.3 平面铰链四杆机构中存在曲柄的条件 79
8.1.4 平面铰链四杆机构的演化 81
8.2 平面连杆机构的工作特性 83
8.2.1 压力角和传动角 83
8.2.2 死点 84
8.2.3 急回特性 84
8.3 图解法设计平面连杆机构 85
8.3.1 按两连架杆的对应位置设计四杆机构 85
8.3.2 用反转法按连杆预定的位置设计四杆机构 86
8.3.3 按给定的行程速比系数设计四杆机构 88
思考与练习 89
第9章 盘形凸轮机构和间歇运动机构 90
导入案例 90
9.1 凸轮机构的组成及类型 90
9.1.1 凸轮机构的组成、特点和应用 90
9.1.2 凸轮机构的类型 91
9.2 从动件的运动规律和选择 92
9.2.1 凸轮机构的工作过程 92
9.2.2 从动件的常用运动规律 93
9.2.3 从动件运动规律的选择 96
9.3 作图法设计凸轮轮廓曲线 97
9.3.1 尖顶对心移动从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计 97
9.3.2 滚子对心移动从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计 98
9.3.3 偏置从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计 99
9.3.4 对心平底从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计 99
9.4 解析法设计凸轮轮廓曲线 100
9.4.1 解析法设计凸轮轮廓曲线 100
9.4.2 凸轮机构设计中的几个问题 100
9.4.3 凸轮的材料 100
9.4.4 凸轮基圆半径的确定 100
9.4.5 滚子半径的选择 101
9.4.6 压力角的确定 102
9.5 间歇运动机构 102
9.5.1 槽轮机构 102
9.5.2 棘轮机构 104
9.5.3 不完全齿轮间歇机构 106
9.5.4 凸轮式间歇机构 107
思考与练习 108
第10章 螺纹连接与螺旋传动的设计 109
导入案例 109
10.1 螺纹的形成、类型和主参数 109
10.1.1 螺纹的形成 109
10.1.2 螺纹的类型 110
10.1.3 螺纹的主参数 111
10.2 螺纹连接的类型和应用 112
10.2.1 螺纹连接的类型和应用概述 112
10.2.2 标准螺纹连接的结构特点和应用 112
10.3 螺纹连接的预紧及防松 114
10.3.1 螺纹连接的预紧 114
10.3.2 螺纹连接的防松 114
10.4 螺栓连接的强度计算 116
10.4.1 普通螺栓连接的强度计算 117
10.4.2 铰制孔螺栓连接的强度计算 120
10.5 提高螺栓连接强度的措施 121
10.5.1 螺纹连接件的材料 121
10.5.2 提高螺栓连接强度的措施 121
10.6 螺栓组连接的结构设计 123
10.7 螺旋传动 124
10.7.1 螺旋传动的类型 124
10.7.2 滚动螺旋传动 126
思考与练习 126
第11章 带传动 127
导入案例 127
11.1 带传动的组成、类型及特点 127
11.1.1 带传动的类型 127
11.1.2 带传动的特点和应用 128
11.2 V带和带轮的结构 128
11.2.1 V带的结构和标准 128
11.2.2 V带轮的结构和材料 132
11.3 V带传动设计 134
11.3.1 带传动的工作情况分析 134
11.3.2 带传动的失效形式和设计准则 138
11.3.3 普通V带传动设计 138
11.4 带传动的张紧、安装及维护 145
11.4.1 带传动的张紧 145
11.4.2 带传动的安装及维护 146
思考与练习 146
第12章 齿轮传动 147
导入案例 147
12.1 齿轮传动的组成、类型和特点 147
12.1.1 齿轮传动的组成 147
12.1.2 齿轮传动的类型 147
12.1.3 齿轮传动的特点 149
12.2 渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称及几何尺寸计算 149
12.2.1 渐开线轮廓的形成 149
12.2.2 渐开线齿轮各部分的名称 152
12.2.3 渐开线齿轮的基本参数 152
12.2.4 外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分几何尺寸计算 153
12.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动 154
12.3.1 正确啮合条件 154
12.3.2 标准中心距 155
12.3.3 重合度和连续传动条件 155
12.4 渐开线齿轮的加工方法和避免根切现象的措施 157
12.4.1 渐开线齿轮的加工方法 157
12.4.2 避免根切现象的措施 159
12.5 齿轮的材料、热处理和传动精度等级的选择 163
12.5.1 齿轮的材料、热处理 163
12.5.2 齿轮材料的许用应力 164
12.5.3 齿轮传动精度等级 167
12.6 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 168
12.6.1 齿轮传动的失效形式及设计准则 168
12.6.2 轮齿的受力分析 171
12.6.3 计算载荷 172
12.6.4 齿面接触疲劳强度计算 172
12.6.5 齿根弯曲疲劳强度计算 174
12.7 渐开线标准直齿圆柱齿轮传动设计 175
12.7.1 渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的参数选择 175
12.7.2 设计步骤 176
12.8 斜齿圆柱齿轮传动 178
12.8.1 斜齿圆柱齿轮齿廓的形成 178
12.8.2 斜齿圆柱齿轮传动的啮合特点和正确啮合条件 179
12.9 齿轮的结构设计、润滑及传动效率 182
12.9.1 齿轮的结构设计 182
12.9.2 齿轮的润滑 184
12.9.3 齿轮传动的效率 185
思考与练习 185
第13章 齿轮系 187
导入案例 187
13.1 齿轮系的类型和应用 187
13.1.1 齿轮系的类型 187
13.1.2 齿轮系的应用 189
13.2 齿轮系的传动比计算 191
13.2.1 定轴齿轮系的传动比计算 191
13.2.2 周转齿轮系的传动比计算 192
13.2.3 混合齿轮系的传动比计算 193
思考与练习 195
第14章 轴 196
导入案例 196
14.1 轴的类型、材料 196
14.1.1 轴的类型 196
14.1.2 轴的材料 198
14.1.3 轴的一般设计步骤 199
14.2 轴的结构设计 200
14.2.1 拟定轴上零件的装配方案 200
14.2.3 确定各零件的定位方案 200
14.2.4 确定轴的基本直径和各段长度 202
14.2.5 轴的结构工艺性 203
14.3 轴的强度计算 203
14.3.1 按扭转强度条件计算 203
14.3.2 按弯扭合成强度计算 204
14.3.3 轴的弯曲刚度校核计算 205
思考与练习 209
第15章 轴承 210
导入案例 210
15.1 滚动轴承的结构、类型、特点和应用 210
15.1.1 滚动轴承的结构 210
15.1.2 滚动轴承的类型、特点和应用 211
15.2 滚动轴承的代号意义及其类型的选择 214
15.2.1 滚动轴承的代号意义 214
15.2.2 滚动轴承类型的选择 217
15.3 滚动轴承的寿命计算和静载荷计算 218
15.3.1 滚动轴承的失效形式和计算准则 218
15.3.2 滚动轴承的寿命计算 219
15.3.3 滚动轴承静载荷能力计算 223
15.4 滚动轴承的组合设计 224
15.4.1 滚动轴承的轴向固定 224
15.4.2 滚动轴承的组合支承配置形式 226
15.4.3 滚动轴承的组合调整 226
15.4.4 滚动轴承组合支承部分的刚度和同轴度 227
15.4.5 滚动轴承的预紧 228
15.5 滑动轴承的类型、结构及材料 229
15.5.1 滑动轴承的特点和应用 229
15.5.2 滑动轴承的类型和结构 229
15.5.3 轴瓦的结构和滑动轴承的材料 230
思考与练习 233
第16章 联轴器与离合器 234
导入案例 234
16.1 联轴器 234
16.1.1 联轴器的类型、结构和特点 234
16.1.2 联轴器的选择 238
16.2 离合器 239
16.2.1 离合器的类型、结构和特点 239
16.2.2 离合器的选择 242
思考与练习 243
参考文献 244