0.1本课程概述 1
0.1.1 前言 1
0.1.2本课程的研究对象和内容 1
0.1.3本课程的任务 1
绪论 1
0.1.4本课程在机械工程中的意义和应用 2
0.1.5本课程的学习方法 2
0.2机械概述 2
0.2.1机器、机构和机械 2
0.2.2零件、部件和构件 3
0.2.3机器的组成和机械的分类 4
思考与练习题 4
1.1静力学分析的基本概念 7
1.1.2刚体的概念 7
1.1.1 力的概念 7
第1章 静力学分析基础 7
第一篇 力学基础 7
1.2静力学公理 8
1.3约束和约束反力 9
1.4 受力图 12
思考与练习题 14
2.1.2 力在坐标轴上的投影 16
2.1.1 力的分解 16
2.1平面汇交力系 16
第2章 平面力系 16
2.1.3合力投影定理 17
2.1.4 平面汇交力系的平衡条件 17
2.2 力矩与平面力偶系 20
2.2.1力对点之矩 20
2.2.2力偶及其性质 21
2.2.3平面力偶系的合成与平衡 22
2.3.1平面任意力系的简化 24
2.3平面任意力系 24
2.3.2平面任意力系的平衡 26
2.4考虑摩擦力的平衡问题 31
2.4.1摩擦现象 31
2.4.2滑动摩擦 31
2.4.3摩擦角与自锁现象 33
2.4.4考虑摩擦的平衡问题 33
思考与练习题 35
第3章 空间力系 39
3.1 力的投影和力对轴之矩 39
3.1.1 力在空间直角坐标轴的投影和分解 39
3.1.2力对轴之矩 40
3.1.3合力矩定理 41
3.2空间力系的平衡 42
3.2.1 空间力系的简化与简化结果分析 42
3.2.2空间力系的平衡方程及其应用 44
3.2.3空间力系平衡问题的平面解法 45
思考与练习题 48
第4章 构件的轴向拉伸与压缩 51
4.1拉伸与压缩时横截面上的内力和应力 51
4.1.1 拉伸与压缩时横截面上的内力 51
4.1.2拉伸与压缩时横截面上的应力 54
4.2拉伸与压缩时的强度计算 55
4.2.1材料的许用应力 55
4.2.2拉伸与压缩时的强度条件 56
4.3材料在拉伸与压缩时的力学性能 58
4.3.1低碳钢的拉伸实验 58
4.3.2低碳钢的压缩实验 61
4.3.3其他塑性材料的拉伸实验 61
4.3.4铸铁的拉伸与压缩试验 62
4.4杆件拉伸与压缩时的变形 63
4.4.1杆件拉伸与压缩时的变形和应变 63
4.4.3虎克定律 64
4.4.2泊松比 64
思考与练习题 66
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
思考与练习题 75
第6章 扭转变形 77
6.1扭矩和扭矩图 77
6.1.1扭转的概念 77
6.1.2外力偶矩的计算 78
6.1.3扭矩和扭矩图 78
6.2.1横截面上的应力 79
6.2扭转变形的应力分析 79
6.2.2极惯性矩和抗扭截面模量的计算 81
6.3圆轴扭转时的强度计算 82
思考与练习题 84
第7章 弯曲 86
7.1 平面弯曲的概念 86
7.1.1弯曲的概念 86
7.1.2平面弯曲 86
7.2梁的内力与弯矩图 87
7.2.1梁的内力——弯矩和剪力 87
7.2.2弯矩图 89
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Iz和抗弯截面模量Wz 95
7.4梁弯曲时的强度计算 95
7.5梁的刚度概念 97
7.6提高梁弯曲强度和刚度的措施 100
思考与练习题 102
第二篇 机械原理 107
第8章 平面机构的运动简图 107
8.1 平面运动副 107
8.1.1运动副的概念 107
8.1.2运动副的类型及其特点 108
8.2 平面机构的运动简图 109
8.2.1 平面机构运动简图的概念 109
8.2.2构件的分类 109
8.2.3平面机构运动简图的绘制 110
8.3机构具有确定相对运动的条件 112
8.3.1平面机构自由度计算公式 112
8.3.2计算平面机构自由度时，特殊情况的处理 113
思考与练习题 114
9.1.1铰链四杆机构 116
9.1平面四杆机构的类型 116
第9章 平面连杆机构 116
9.1.2含有一个移动副的四杆机构 118
9.2铰链四杆机构的基本性质 120
9.2.1周转副存在条件 120
9.2.2急回运动特性 121
9.2.3压力角和传动角 122
9.2.4死点位置 123
9.3平面四杆机构的设计 123
9.3.1按给定连杆位置设计四杆机构 123
9.3.2按给定行程速比系数K设计四杆机构 124
思考与练习题 125
第10章 凸轮机构 128
10.1 凸轮机构的应用与分类 128
10.1.1 凸轮机构的组成、应用和特点 128
10.1.2凸轮机构的分类 129
10.2.1 凸轮轮廓曲线与从动件运动规律的关系 130
10.2从动件常用的运动规律 130
10.2.2从动件的常用运动规律 131
10.3移动从动件盘形凸轮轮廓曲线的图解设计 132
10.3.1 尖顶对心移动从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计 132
10.3.2 滚子对心移动从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计 134
10.3.3 凸轮机构设计中应注意的几个问题 134
思考与练习题 137
第11章 间歇运动机构 139
11.1棘轮机构 139
11.1.1 棘轮机构的工作原理及类型 139
11.1.2棘轮转角的调节方法 141
11.1.3棘轮机构的特点及应用 142
11.2槽轮机构 143
11.2.1槽轮机构的工作原理及类型 143
思考与练习题 144
11.2.2槽轮机构的特点及应用 144
第12章 齿轮传动 145
12.1 概述 145
12.1.1 齿轮传动的特点和应用 145
12.1.2齿轮传动的类型 145
12.1.3齿廓啮合基本定律 146
12.2渐开线齿轮 148
12.2.1渐开线的形成及基本性质 148
12.2.2渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸 149
12.3渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动 151
12.3.1渐开线齿轮啮合传动的特点 151
12.3.2渐开线齿轮啮合传动的条件 152
12.4渐开线齿轮的切齿原理及变位齿轮的概念 154
12.4.1渐开线齿轮的切齿原理 154
12.4.2根切现象与不发生根切时的最少齿数 155
12.4.3变位齿轮的概念 156
12.5.1 失效形式 157
12.5渐开线直齿圆柱齿轮传动的设计 157
12.5.2齿轮材料选择 158
12.5.3齿轮传动精度等级选择 160
12.5.4直齿圆柱齿轮传动设计 160
12.6其他齿轮传动 166
1 2.6.1斜齿圆柱齿轮传动 166
12.6.2圆锥齿轮传动 169
12.6.3蜗杆传动 171
思考与练习题 173
第13章 轮系 175
13.1 概述 175
13.1.1轮系的类型 175
13.1.2轮系传动比概念 175
13.2.1平面定轴轮系的传动比计算 176
13.2.2空间定轴轮系的传动比计算 176
13.2定轴轮系传动比计算 176
13.3周转轮系传动比计算 177
13.3.1周转轮系的组成 177
13.3.2周转轮系的传动比计算 178
13.4复合轮系传动比计算 180
13.5轮系的功用 181
思考与练习题 184
14.1.1带传动的组成 186
14.1. 2带传动的主要类型 186
14.1带传动概述 186
第14章 带传动 186
14.1.3带传动的特点和应用 187
1 4.1.4带传动的弹性滑动、打滑及其传动比 187
14.2普通V带和V带轮 188
14.2.1普通V带的结构和标准 188
14.2.2 V带轮 189
14.3.1带传动的失效形式和设计准则 191
14.3.2单根V带的基本额定功率 191
14.3普通V带传动的设计 191
14.3.3普通V带传动的设计计算 193
14.3.4 V带传动的设计计算实例 196
14.3.5提高带传动工作能力的措施 198
14.4 V带传动的张紧、安装和维护 198
14.4.1 V带传动的张紧 198
14.4.2带传动的安装和维护 199
思考与练习题 199
第15章 联接 201
15.1 键联接 201
15.1.1键联接的类型和应用 201
15.1.2 平键联接的选择和强度计算 204
15.2花键联接 205
15.4螺纹联接 206
15.4.1螺纹的类型及主要参数 206
15.3销联接 206
15.4.2螺纹联接的基本类型、结构尺寸及应用 208
15.4.3螺纹联接件 209
15.4.4螺纹联接的预紧与防松 211
15.4.5螺栓联接的失效形式 212
15.4.6提高螺栓联接强度的措施 213
15.4.7螺纹零件的其他用途 213
思考与练习题 214
第16章 轴系零、部件 215
16.1轴 215
16.1.1轴的功用及分类 215
16.1.2轴的常用材料及热处理 216
16.1.3轴的结构设计 217
16.1.4轴的强度计算 220
16.2滚动轴承 225
16.2.1滚动轴承的结构、类型和代号 226
16.2.3滚动轴承尺寸的选择 230
16.2.2滚动轴承类型的选择 230
16.2.4滚动轴承的组合设计 240
16.3联轴器与离合器 244
16.3.1联轴器 245
16.3.2离合器 249
思考与练习题 250
第三篇 现代设计技术概述 253
第17章 现代设计技术 253
17.1 概述 253
17.1.1现代设计技术的内涵与特点 253
17.1.2现代设计技术的体系 254
17.2设计方法学 255
17.2.1工程设计的内容 255
17.2.2功能分析法 256
17.3.1常规设计与创新设计 260
17.3.2创新设计的特征与一般过程 260
17.3产品创新设计 260
17.3.3创新思维 261
17.3.4创新技法 262
17.4反求工程设计 264
17.4.1反求工程技术的研究内容 265
17.4.2反求工程的设计程序 266
17.4.3实物反求设计法 266
17.5.2虚拟设计系统的分类 268
17.5.1虚拟设计的概念 268
17.5虚拟设计 268
17.5.3虚拟设计在机械产品开发中的应用 269
17.6绿色设计 271
17.6.1绿色设计的概念及特点 271
17.6.2绿色设计体系结构 271
17.7现代设计技术的发展趋势 273
思考与练习题 274
参考文献 275