绪论 1
0.1本课程概述 1
0.1.1本课程的性质、研究对象和内容 1
0.1.2本课程的任务 1
0.1.3本课程在机械工程中的意义和应用 2
0.1.4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
第一篇 静 力学 6
第1章 静力学公理和物体的受力分析 6
1.1静力学公理 6
1.2约束和约束反力 8
1.2.1约束的概念 8
1.2.2常见约束及其约束反力的特点 8
1.3受力图 10
思考与练习题 13
第2章 平面汇交力系和平面力偶系 15
2.1平面汇交力系的合成 15
2.1.1平面汇交力系合成的几何法 15
2.1.2平面汇交力系合成的解析法 16
2.2平面汇交力系的平衡 19
2.2.1平面汇交力系平衡的几何条件 19
2.2.2平面汇交力系平衡的解析条件 20
2.3力矩与平面力偶系 22
2.3.1力对点之矩的概念 22
2.3.2合力矩定理 23
2.3.3力对点之矩的计算方法 23
2.4力偶及其性质 24
2.4.1力偶的定义 24
2.4.2力偶的性质 25
2.4.3平面力偶系的合成与平衡 26
思考与练习题 27
第3章 平面任意力系 31
3.1平面任意力系的简化 31
3.1.1力的平移定理 31
3.1.2平面任意力系的简化 32
3.2平面任意力系的平衡方程 34
3.3考虑摩擦的平衡问题 41
思考与练习题 45
第4章 空间力系 50
4.1力的投影和力对轴之矩 50
4.1.1力在空间直角坐标轴上的投影 50
4.1.2力对轴之矩 52
4.1.3合力矩定理 53
4.2空间力系的平衡方程及应用 54
4.2.1空间任意力系的平衡方程 54
4.2.2空间力系平衡问题解法举例 55
4.3重心 60
4.3.1重心的概念 60
4.3.2重心坐标公式 61
4.3.3重心及形心位置的求法 62
思考与练习题 65
第二篇 材料力学 71
第5章 轴向拉伸与压缩 71
5.1轴向拉伸（压缩）时横截面上的内力 71
5.1.1轴向拉伸（压缩）的概念 71
5.1.2截面法求轴力 71
5.1.3轴力图 72
5.2轴向拉伸（压缩）时横截面上的应力 73
5.2.1应力的概念 73
5.2.2拉伸（压缩）杆横截面上的应力 74
5.3杆件拉伸与压缩时的变形 76
5.3.1杆件拉伸与压缩时的变形和应变 76
5.3.2泊松比 76
5.3.3虎克定律 77
5.4材料在拉伸与压缩时的力学性能 78
5.4.1低碳钢的拉伸试验 78
5.4.2低碳钢的压缩试验 81
5.4.3其他塑性材料的拉伸试验 81
5.4.4铸铁的拉伸与压缩试验 82
5.5拉伸与压缩时的强度计算 83
5.5.1材料的许用应力 83
5.5.2拉伸与压缩时的强度条件 84
思考与练习题 86
第6章 剪切和挤压及扭转 89
6.1剪切和挤压 89
6.1.1剪切和挤压的概念 89
6.1.2剪切和挤压的实用计算 90
6.2扭转变形 94
6.2.1扭转变形的概念及内力 94
6.2.2扭转时的应力分析 96
6.2.3圆轴扭转时的强度计算 99
思考与练习题 101
第7章 弯曲 104
7.1平面弯曲的概念 104
7.1.1弯曲的概念 104
7.1.2平面弯曲 104
7.2平面弯曲梁的内力、内力图 105
7.2.1梁的内力——剪力和弯矩 105
7.2.2剪力图和弯矩图 108
7.3纯弯曲时的正应力 112
7.3.1纯弯曲的概念 112
7.3.2纯弯曲梁横截面上的正应力 114
7.3.3最大正应力的计算公式 115
7.3.4截面的轴惯性矩Iz和抗弯截面模量Wz 116
7.4梁弯曲时的强度计算 118
7.5提高梁抗弯能力的措施 120
7.5.1合理布置梁的支座 121
7.5.2合理布置载荷 121
7.5.3合理选择梁的截面 122
7.6梁的刚度概念 123
思考与练习题 124
第三篇 常用机构 128
第8章 平面机构的运动简图 128
8.1平面运动副 128
8.1.1运动副的概念 128
8.1.2运动副的类型及其特点 129
8.2平面机构的运动简图 130
8.2.1平面机构运动简图的概念 130
8.2.2构件的分类 130
8.2.3平面机构运动简图的绘制 131
8.3机构的自由度和机构具有确定运动的条件 133
8.3.1平面机构自由度计算公式 133
8.3.2计算平面机构自由度时特殊情况的处理 134
思考与练习题 135
第9章 平面连杆机构 137
9.1平面四杆机构的类型 137
9.1.1铰链四杆机构 137
9.1.2含有一个移动副的四杆机构 140
9.2四杆机构的基本性质 142
9.2.1铰链四杆机构存在曲柄的条件 142
9.2.2急回运动特性 143
9.2.3压力角和传动角 144
9.2.4死点位置 145
9.3平面四杆机构的设计 145
9.3.1按给定连杆位置设计四杆机构 145
9.3.2按给定行程速比系数K设计四杆机构 146
思考与练习题 147
第10章 凸轮机构 150
10.1凸轮机构的应用与分类 150
10.1.1凸轮机构的组成、应用和特点 150
10.1.2凸轮机构的分类 151
10.2从动件常用的运动规律 152
10.2.1凸轮轮廓曲线与从动件运动规律的关系 152
10.2.2从动件常用的运动规律 153
10.3移动从动件盘形凸轮轮廓曲线的图解设计 154
10.3.1尖顶对心移动从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计 154
10.3.2滚子对心移动从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计 155
10.3.3凸轮机构设计中应注意的几个问题 156
思考与练习题 159
第11章 间歇运动机构 161
11.1棘轮机构 161
11.1.1棘轮机构的工作原理及类型 161
11.1.2棘轮转角的调节方法 163
11.1.3棘轮机构的特点及应用 163
11.2槽轮机构 164
11.2.1槽轮机构的工作原理及类型 164
11.2.2槽轮机构的特点及应用 165
思考与练习题 166
第四篇 常用机械传动 168
第12章 齿轮传动 168
12.1概述 168
12.1.1齿轮传动的特点和应用 168
12.1.2齿轮传动的类型 168
12.1.3齿廓啮合的基本定律 169
12.2渐开线齿轮 171
12.2.1渐开线的形成及基本性质 171
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 174
12.3.1渐开线齿轮啮合传动特点 174
12.3.2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及变位齿轮的概念 176
12.4.1渐开线齿轮的切齿原理 176
12.4.2根切现象与不发生根切时的最少齿数 177
12.4.3变位齿轮的概念 178
12.5渐开线直齿圆柱齿轮传动的设计 179
12.5.1失效形式 179
12.5.2齿轮材料的选择 181
12.5.3齿轮传动精度等级的选择 182
12.5.4直齿圆柱齿轮传动的设计 183
12.6其他齿轮传动 189
12.6.1斜齿圆柱齿轮传动 189
12.6.2直齿圆锥齿轮传动 192
12.6.3蜗杆传动 193
思考与练习题 195
第13章 轮系 197
13.1概述 197
13.1.1轮系的类型 197
13.1.2轮系传动比概念 197
13.2定轴轮系传动比的计算 198
13.2.1平面定轴轮系传动比的计算 198
13.2.2空间定轴轮系传动比的计算 198
13.3周转轮系传动比计算 199
13.3.1周转轮系的组成 199
13.3.2周转轮系传动比的计算 200
13.4复合轮系传动比计算 202
13.5轮系的功用 203
13.5.1实现大传动比传动 203
13.5.2实现远距离传动 204
13.5.3实现变速传动 205
13.5.4实现换向传动 205
13.5.5实现分路传动 205
13.5.6实现运动的合成与分解 206
思考与练习题 207
第14章 带传动 209
14.1带传动概述 209
14.1.1带传动的组成 209
14.1.2带传动的主要类型 209
14.1.3带传动的特点和应用 210
14.1.4带传动的弹性滑动、打滑及其传动比 211
14.2普通V带和V带轮 211
14.2.1普通V带的结构和标准 211
14.2.2 V带轮 213
14.3普通V带传动的设计 214
14.3.1带传动的失效形式和设计准则 214
14.3.2单根V带的基本额定功率 214
14.3.3普通V带传动的设计计算 217
14.3.4 V带传动的设计计算实例 219
14.3.5提高带传动工作能力的措施 221
14.4 V带传动的张紧、安装和维护 221
14.4.1 V带传动的张紧 221
14.4.2 V带传动的安装和维护 222
思考与练习题 222
第五篇 通用机械零部件 224
第15章 联接 224
15.1键联接 224
15.1.1键联接的类型和应用 224
15.1.2平键联接的选择和强度计算 228
15.2花键联接 228
15.3销联接 229
15.4螺纹联接 229
15.4.1螺纹的类型及主要参数 230
15.4.2螺纹联接的基本类型、结构尺寸及应用 231
15.4.3螺纹联接件 232
15.4.4螺纹联接的预紧与防松 234
15.4.5螺栓联接的失效形式 235
15.4.6提高螺栓联接强度的措施 236
15.4.7螺纹零件的其他用途 236
思考与练习题 237
第16章 轴系零部件 238
16.1轴 238
16.1.1轴的功用及分类 238
16.1.2轴的常用材料及热处理 239
16.1.3轴的结构设计 240
16.1.4轴的强度计算 243
16.2滚动轴承 248
16.2.1滚动轴承的结构、类型和代号 248
16.2.2滚动轴承类型的选择 252
16.2.3滚动轴承尺寸的选择 253
16.2.4滚动轴承的组合设计 262
16.3联轴器与离合器 267
16.3.1联轴器 268
16.3.2离合器 271
思考与练习题 272
参考文献 274