绪论 1
0.1引言 2
0.1.1机械发展简史 2
0.1.2本课程的性质、研究对象和内容 3
0.1.3本课程的任务 3
0.1.4本课程的学习方法特点 3
0.2机械概述 4
0.2.1机器、机构和机械 4
0.2.2零件和构件 5
0.2.3机器的组成 5
0.2.4机械的类型 5
思考题 6
第一篇 构件静力分析 9
第1章 构件的静力学分析 9
1.1静力学分析基础 10
1.1.1力的概念 10
1.1.2刚体的概念 11
1.2静力学公理 11
1.3约束和约束反力 13
1.3.1约束和约束反力的概念 13
1.3.2约束的基本类型 13
1.4受力图 16
1.4机械应用实例 18
1.4.1力的三要素 18
1.4.2静力学公理 20
1.4.3约束与约束反力 21
思考题 22
第2章 平面力系 24
2.1平面汇交力系 25
2.1.1力的分解 25
2.1.2力在坐标轴上的投影 25
2.1.3合力投影定理 26
2.1.4平面汇交力系的平衡条件 26
2.2力矩与平面力偶系 28
2.2.1力对点之矩 28
2.2.2力偶及其性质 29
2.2.3平面力偶系的合成与平衡 31
2.3平面一般力系 32
2.3.1平面一般力系的简化 32
2.3.2平面一般力系的平衡 35
2.4考虑摩擦时的平衡问题 38
2.4.1滑动摩擦 38
2.4.2摩擦角与自锁现象 39
2.4.3考虑摩擦的平衡问题 40
2.5机械应用实例 42
思考题 46
第3章 空间力系 49
3.1力在空间直角坐标轴上的投影 50
3.1.1力在空间直角坐标轴上的投影 50
3.2力对轴之矩 51
3.2.1力对轴之矩的概念 51
3.2.2合力矩定理 52
3.2空间力系的平衡方程及其应用 53
3.2.1空间力系的简化 53
3.2.2空间力系的平衡方程及其应用 53
3.3空间力系平衡问题的平面解法 55
3.4重心及其计算 56
思考题 59
第二篇 构件的承载能力分析 63
第4章 轴向拉伸与压缩 63
4.1轴向拉（压）变形的力学模型 64
4.2轴力和轴力图 64
4.2.1内力的概念 64
4.2.2拉（压）杆件的内力——轴力 64
4.2.3轴力图 65
4.2.4拉（压）杆横截面上的应力 67
4.3拉（压）杆的变形 70
4.3.1变形与线应变 70
4.3.2横向变形系数 71
4.3.3胡克定律 71
4.3.4拉（压）杆的变形计算 71
4.4材料的力学性能 72
4.4.1低碳钢拉伸时的力学性能 73
4.4.2低碳钢压缩时的力学性能 75
4.4.3其他塑性材料拉伸时的力学性能 75
4.4.4铸铁轴向拉（压）时的力学性能 76
4.5许用应力与强度准则 77
4.5.1构件的失效与许用应力 77
4.5.2正应力强度准则 77
4.6应力集中 78
思考题 79
第5章 剪切与挤压 81
5.1剪切与挤压的工程实例 81
5.2剪切和挤压的实用计算 82
5.2.1剪切的实用计算 82
5.2.2挤压的实用计算 83
5.3焊接焊缝的实用计算 86
思考题 87
第6章 扭转变形 89
6.1扭矩、扭矩图 90
6.1.1扭转的概念 90
6.1.2外力偶矩的计算 90
6.1.3扭矩 90
6.2圆轴扭转时横截面上的应力和强度条件 91
6.2.1圆轴扭转时横截面上的应力 91
6.2.2圆截面的极惯性矩Ip及抗扭截面系数Wp的计算 94
6.2.3圆轴扭转时的强度条件 94
6.3圆轴扭转时的变形及刚度条件 95
6.3.1圆轴扭转时的变形 95
6.3.2圆轴扭转时的刚度条件 96
思考题 98
第7章 平面弯曲变形 100
7.1平面弯曲变形的基本知识 101
7.1.1平面弯曲的概念 101
7.1.2常见梁的力学模型 101
7.2弯曲内力（剪力FQ、弯矩Mc ） 102
7.2.1用截面法求剪力和弯矩 102
7.2.2用剪力、弯矩方程画剪力、弯矩图 103
7.2.3剪力、弯矩与外力间的关系（简易作图法） 105
7.3梁纯弯曲时的强度条件 106
7.3.1梁纯弯曲的概念 106
7.3.2梁纯弯曲时横截面上的正应力 106
7.3.3梁纯弯曲时的强度条件 108
7.3.4提高梁强度的主要措施 110
7.4梁的刚度概念 113
思考题 114
第三篇 常用机构 119
第8章 平面机构的运动简图及自由度 119
8.1平面运动副 120
8.1.1运动副的概念 120
8.1.2运动副的分类 120
8.2平面机构的运动简图 121
8.2.1平面机构运动简图的概念 121
8.2.2构件的分类 122
8.2.3平面机构运动简图的绘制 123
8.3机构具有确定相对运动的条件 125
8.3.1平面机构自由度计算公式 125
8.3.2机构具有确定运动的条件 125
8.3.3计算平面机构自由度的注意事项 126
8.4计算平面机构自由度的实用意义 128
思考题 129
第9章 平面连杆机构 131
9.1平面四杆机构的类型 132
9.1.1铰链四杆机构的类型 132
9.1.2平面四杆机构的演化 134
9.2铰链四杆机构中曲柄存在的条件 137
9.3铰链四杆机构的基本性质 138
9.3.1压力角α和传动角γ 138
9.3.2急回特性 139
9.3.3死点位置 139
9.4四杆机构的设计 140
9.4.1按给定行程速比系数K设计四杆机构 140
9.4.2给定连杆位置设计四杆机构 142
思考题 143
第10章 凸轮机构 145
10.1概述 146
10.1.1凸轮机构的组成、特点及应用 146
10.1.2凸轮机构的分类 147
10.2常用从动件的运动规律 148
10.3凸轮轮廓设计 151
10.3.1对心移动尖顶从动件盘形凸轮轮廓的设计 152
10.3.2移动滚子从动件盘形凸轮轮廓的设计 152
10.4凸轮设计中的几个问题 153
10.4.1凸轮机构的压力角和自锁 153
10.4.2基圆半径的确定 154
10.4.3滚子半径的确定 155
10.5凸轮机构的材料及结构 156
10.5.1 凸轮机构的材料 156
10.5.2凸轮机构的结构 156
思考题 156
第11章 间歇运动机构 158
11.1棘轮机构 159
11.1.1棘轮机构的工作原理 159
11.1.2棘轮机构的类型 159
11.1.3棘轮机构的特点与应用 160
11.2槽轮机构 161
11.2.1槽轮机构的工作原理 161
11.2.2槽轮机构的类型 161
11.2.3槽轮机构的特点与应用 161
11.3其他间歇运动机构 162
11.3.1不完全齿轮机构 162
11.3.2凸轮式间歇运动机构 163
思考题 163
第四篇 常用机械传动 167
第12章 齿轮传动 167
12.1齿轮传动概述 168
12.1.1齿轮传动的特点及应用 168
12.1.2齿轮传动的类型 168
12.1.3齿廓啮合基本定律 168
12.2渐开线齿轮 170
12.2.1渐开线的形成及基本性质 170
12.2.2渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸 172
12.3渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动 175
12.3.1渐开线齿轮啮合传动的条件 175
12.4渐开线齿轮的切齿原理 177
12.4.1渐开线齿轮的加工方法 177
12.4.2轮齿根切及最少齿数 179
12.5渐开线直齿圆柱齿轮传动设计 180
12.5.1齿轮传动的失效形式及设计准则 180
12.5.2齿轮材料及传动的精度等级选择 182
12.5.3直齿圆柱齿轮传动设计 183
12.5.4应用举例 188
12.6斜齿圆柱齿轮传动 190
12.6.1斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成、啮合特点及应用 190
12.6.2斜齿圆柱齿轮的基本参数 191
12.6.3斜齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 193
12.7圆锥齿轮传动 193
12.7.1直齿圆锥齿轮传动的特点及应用 193
12.7.2直齿圆锥齿轮的基本参数 193
12.7.3直齿圆锥齿轮的几何尺寸计算 194
12.8蜗杆传动 195
12.8.1蜗杆传动的类型、特点及应用 195
12.8.2蜗杆传动的基本参数 195
12.8.3蜗杆传动的几何尺寸计算 197
思考题 198
第13章 轮系 200
13.1轮系概述 201
13.1.1轮系的类型 201
13.1.2轮系传动比的概念 202
13.2定轴轮系传动比计算 202
13.2.1平面定轴轮系传动比计算 202
13.2.2空间定轴轮系传动比的计算 203
13.3周转轮系传动比计算 204
13.3.1周转轮系的组成 204
13.3.2周转轮系的传动比计算 205
13.4轮系的功用 206
13.5混合轮系传动比计算 208
思考题 209
第14章 带传动 212
14.1带传动概述 213
14.1.1带传动的组成 213
14.1.2带传动的主要类型 213
14.1.3带传动的特点和应用 214
14.2带传动的工作原理及工作能力分析 214
14.2.1带传动的受力分析 214
14.2.2带传动的应力分析 215
14.2.3带传动的弹性滑动、打滑及其传动比 216
14.3普通V带和V带轮 217
14.3.1普通V带的结构和标准 217
14.3.2 V带轮 218
14.4普通V带的传动设计 220
14.4.1带传动的失效形式和设计准则 220
14.4.2单根V带的基本额定功率 220
14.4.3普通V带传动的设计计算 222
14.4.4 V带传动的设计计算实例 225
14.5 V带传动的张紧、安装和维护 226
14.5.1 V带传动的张紧 226
14.5.2带传动的安装和维护 227
思考题 228
第五篇 通用机械零部件 231
第15章 连接 231
15.1螺纹连接 232
15.1.1螺纹的类型、主要参数及螺纹的标记 232
15.1.2螺纹连接的类型、结构尺寸及应用 236
15.1.3螺纹连接件 239
15.1.4螺纹连接的预紧与防松 241
15.1.5螺栓组连接的结构设计 242
15.1.6螺栓连接的失效形式 243
15.1.7提高螺栓连接强度的措施 243
15.1.8螺纹零件的其他用途 244
15.2键连接 244
15.2.1键连接的类型和应用 244
15.2.2平键连接的选择和强度计算 248
15.3花键连接 249
15.4销连接 249
思考题 250
第16章 轴系零部件 251
16.1轴 252
16.1.1轴的功用及类型 252
16.1.2轴设计的基本要求和步骤 253
16.1.3轴的常用材料及热处理 253
16.1.4轴的结构设计 254
16.1.5轴的强度计算 256
16.2滚动轴承 261
16.2.1滚动轴承的结构、主要类型和特性 262
16.2.2滚动轴承的代号（GB/T 272—93） 264
16.2.3滚动轴承的类型选择 266
16.2.4滚动轴承的失效形式、寿命计算 266
16.3联轴器和离合器 271
16.3.1联轴器 271
16.3.2离合器 274
16.4滚动轴承的组合设计 276
思考题 278
第17章 机械的润滑与密封 280
17.1润滑 281
17.1.1润滑的概念及作用 281
17.1.2常用润滑剂及其性能指标 282
17.1.3润滑剂的选用 284
17.1.4常用机械零部件的润滑 284
17.2密封 286
17.2.1密封的作用 286
17.2.2密封的种类 286
17.2.3常见的密封装置及密封方法 287
17.3密封材料 288
思考题 289
参考文献 290