第0 章 绪论 1
0. 1 机械的组成及本课程研究的对象 1
0. 1. 1 机械的组成 1
0. 1. 2 机器、机构和机械 2
0. 1. 3 构件、零件和部件 2
0. 2 本课程的性质和任务 3
0. 3 本课程的特点及学习方法 3
第一篇 设计材料
第1 章 材料的性能与热处理 4
1. 1 材料的力学性能 4
1. 1. 1 弹性与刚度 4
1. 1. 2 强度 4
1. 1. 3 塑性 5
1. 1. 4 硬度 5
1. 1. 5 韧性 7
1. 1. 6 疲劳 8
1. 2 材料的物理和化学性能 9
1. 2. 1 物理性能 9
1. 2. 2 化学性能 10
1. 3 材料的工艺性能 10
1. 3. 1 铸造性能 10
1. 3. 2 锻造性能 11
1. 3. 3 焊接性能 11
1. 3. 4 热处理性能 11
1. 3. 5 切削加工性能 11
1. 4 钢的热处理工艺 11
1. 5 热处理新技术 13
第2 章 常用设计材料与选材 15
2. 1 工业用钢 15
2. 1. 1 碳钢 15
2. 1. 2 合金钢 16
2. 2 铸铁 16
2. 3 有色金属 17
2. 3. 1 铜及铜合金 17
2. 3. 2 铝及铝合金 17
2. 4 非金属材料 18
2. 4. 1 塑料 18
2. 4. 2 陶瓷材料 19
2. 4. 3 复合材料 20
2. 5 选材原则 20
2. 6 典型零件选材与应用示例 21
2. 6. 1 齿轮零件的选材 21
2. 6. 2 轴类零件的选材 23
第二篇 静力学
第3 章 静力学基础 25
3. 1 力和刚体 25
3. 1. 1 力的概念 25
3. 1. 2 刚体的概念 25
3. 2 静力学公理 26
3. 3 约束与约束反力 27
3. 3. 1 柔性约束 28
3. 3. 2 光滑接触面约束 28
3. 3. 3 圆柱铰链约束与固定铰支座约束 29
3. 3. 4 辊轴支座约束 30
3. 3. 5 球形铰链约束 30
3. 3. 6 轴承约束 30
3. 4 受力分析与受力图 31
第4 章 平面简单力系 36
4. 1 平面汇交力系的简化与平衡的几何法 36
4. 1. 1 平面汇交力系简化的几何法 36
4. 1. 2 平面汇交力系平衡的几何条件 37
4. 2 平面汇交力系的简化与平衡的解析法 38
4. 2. 1 力在正交坐标轴系的投影与力的解析表达式 38
4. 2. 2 平面汇交力系的简化解析法 39
4. 2. 3 平面汇交力系平衡的解析条件 40
4. 3 平面力对点之矩 42
4. 3. 1 力对点之矩 42
4. 3. 2 合力矩定理及力矩的解析表达式 42
4. 3. 3 力矩与合力矩的解析表达式 43
4. 4 平面力偶及其性质 43
4. 4. 1 力偶与力偶矩 43
4. 4. 2 力偶的性质 44
4. 5 平面力偶系的简化与平衡条件 46
4. 5. 1 平面力偶系的简化 46
4. 5. 2 平面力偶系的平衡条件 46
第5 章 平面任意力系 51
5. 1 平面任意力系向作用面内任一点的简化 51
5. 1. 1 力的平移定理 52
5. 1. 2 主矢和主矩 53
5. 1. 3 平面任意力系的简化结果分析 55
5. 2 平面任意力系的平衡条件与平衡方程 56
5. 3 静定与静不定问题 59
第6 章 空间力系 66
6. 1 力沿空间直角坐标轴的分解与投影 66
6. 2 空间力对点之矩与对轴之矩 67
6. 2. 1 力对点之矩 67
6. 2. 2 力对轴之矩 67
第三篇 材料力学
第7 章 材料力学基础 71
7. 1 概述 71
7. 2 变形固体及其基本假设 72
7. 3 相关概念 73
7. 3. 1 外力 73
7. 3. 2 内力 73
7. 3. 3 截面法 74
7. 3. 4 应力与应变 75
7. 4 杆件变形的基本形式 76
第8 章 拉伸与压缩 79
8. 1 轴向拉压的概念与实例 79
8. 2 杆件轴向拉压时的受力 80
8. 2. 1 杆件轴向拉压的内力 80
8. 2. 2 横截面上的应力 81
8. 3 杆件轴向拉压的强度计算 82
8. 3. 1 安全系数和许用应力 82
8. 3. 2 杆件轴向拉、压时的强度条件 83
8. 4 应力集中 85
第9 章 剪切与扭转 89
9. 1 剪切和挤压的概念及其实用计算 89
9. 1. 1 剪切和挤压的概念及实例 89
9. 1. 2 剪切的实用计算 90
9. 1. 3 挤压的实用计算 92
9. 2 扭转的概念与实例 93
9. 3 外力偶矩、扭矩与扭矩图 94
9. 4 圆轴扭转时的强度与刚度计算 96
第10 章 弯曲内力与强度计算 100
10. 1 弯曲的概念和实例 100
10. 2 梁的弯曲内力 101
10. 3 剪力图和弯矩图 103
10. 4 梁弯曲的正应力强度计算 107
第11 章 弯曲变形与刚度计算 113
11. 1 梁的挠度与转角 113
11. 2 梁的刚度计算及其提高梁刚度的主要措施 114
第12 章 应力状态与强度理论 117
12. 1 一点应力状态 117
12. 2 平面应力状态 118
12. 2. 1 平面应力状态分析解析法 118
12. 2. 2 平面应力状态分析图解法 120
12. 3 空间应力状态及广义胡克定律 121
12. 4 强度理论及其应用 122
12. 4. 1 最大正应力理论(第一强度理论) 123
12. 4. 2 最大线应变理论(第二强度理论) 123
12. 4. 3 最大剪应力理论(第三强度理论) 124
12. 4. 4 形状改变能密度理论(第四强度理论) 124
第13 章 组合变形及其强度计算 127
13. 1 组合变形的概念与实例 127
13. 2 弯曲与拉压的组合 127
13. 3 弯曲与扭转的组合 131
第四篇 机构原理及其设计
第14 章 机构与机械设计概论 136
14. 1 机械设计概述 136
14. 1. 1 机械设计的基本要求 136
14. 1. 2 机械设计的一般程序 136
14. 1. 3 机械设计中的标准化 137
14. 1. 4 机械零件的主要失效形式和设计准则 137
14. 2 机构运动简图及平面机构自由度 138
14. 2. 1 运动副及其分类 138
14. 2. 2 机构运动简图 138
14. 2. 3 平面机构的自由度 141
第15 章 平面连杆机构 146
15. 1 连杆机构的应用和特点 146
15. 2 平面连杆机构的基本知识 146
15. 2. 1 铰链四杆机构的基本形式 146
15. 2. 2 铰链四杆机构的曲柄存在条件 148
Ⅶ
15. 2. 3 平面四杆机构的演化 150
15. 2. 4 铰链四杆机构的几个基本概念 153
15. 3 平面连杆机构的设计 155
15. 3. 1 按给定从动件的位置设计四杆机构 155
15. 3. 2 按给定行程速比系数设计四杆机构 156
15. 3. 3 按给定两连架杆间对应位置设计四杆机构 157
15. 4 速度瞬心法及在平面连杆机构运动中的应用 158
第16 章 凸轮机构 162
16. 1 凸轮机构的应用和类型 162
16. 1. 1 凸轮机构的应用 162
16. 1. 2 凸轮机构的类型 162
16. 2 推杆的运动规律 164
16. 2. 1 凸轮机构的运动循环及术语 164
16. 2. 2 几种常用的推杆运动规律 165
16. 3 凸轮轮廓曲线的设计 167
16. 3. 1 凸轮廓线设计的基本原理 167
16. 3. 2 作图法设计盘形凸轮廓线 168
16. 4 凸轮机构的压力角和基圆半径 170
16. 4. 1 凸轮机构中的作用力与压力角 170
16. 4. 2 凸轮机构压力角与基圆半径的关系 171
16. 4. 3 滚子半径的选择 171
第17 章 间歇运动机构 173
17. 1 棘轮机构 173
17. 1. 1 棘轮机构的类型和工作原理 173
17. 1. 2 棘爪工作条件 175
17. 1. 3 棘轮机构主要几何尺寸计算及棘轮齿形的画法 175
17. 1. 4 棘轮机构的特点和应用 176
17. 2 槽轮机构 176
17. 2. 1 槽轮机构的工作原理、特点及应用 176
17. 2. 2 外啮合槽轮机构的槽数和拨盘圆销数 177
17. 2. 3 外啮合槽轮机构的几何尺寸 178
17. 3 不完全齿轮机构 178
第五篇 机械传动及其设计
第18 章 带传动与链传动 181
18. 1 带传动概述 181
18. 2 带传动的工作原理和工作能力分析 182
18. 2. 1 带传动的力分析 182
18. 2. 2 带传动的应力分析 183
18. 2. 3 弹性滑动和传动比 184
18. 2. 4 带传动的失效形式和设计准则 185
18. 3 V 带传动的设计计算 185
18. 3. 1 V 带的标准 185
18. 3. 2 V 带传动设计 187
18. 4 链传动 193
18. 4. 1 链传动概述 193
18. 4. 2 滚子链结构特点 194
18. 4. 3 链轮的结构和材料 195
18. 4. 4 滚子链传动的设计计算 196
第19 章 齿轮传动 200
19. 1 齿轮传动的特点和类型 200
19. 1. 1 齿轮传动的特点 200
19. 1. 2 齿轮传动的分类 200
19. 2 齿廓实现定角速比的条件 201
19. 3 渐开线齿廓 201
19. 3. 1 渐开线的形成及性质 201
19. 3. 2 渐开线齿廓满足定角速比要求 202
19. 3. 3 渐开线齿廓传动的特点 202
19. 4 齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸 203
19. 4. 1 直齿圆柱齿轮各部分的名称和基本参数 203
19. 4. 2 渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 205
19. 5 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 206
19. 5. 1 渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件 206
19. 5. 2 渐开线直齿圆柱齿轮连续传动的条件 206
19. 6 渐开线齿轮的切齿原理及根切与变位 207
19. 6. 1 齿轮加工的基本原理 207
19. 6. 2 轮齿的根切现象 209
19. 6. 3 变位齿轮的概念 210
19. 6. 4 齿轮传动的精度简介 210
19. 7 齿轮的失效形式和齿轮材料 211
19. 7. 1 齿轮的失效形式 211
19. 7. 2 齿轮材料 212
19. 8 直齿圆柱齿轮的强度计算 213
19. 8. 1 受力分析和计算载荷 213
19. 8. 2 齿面接触强度计算 215
19. 8. 3 齿根弯曲强度计算 215
19. 8. 4 参数的选择 216
19. 9 斜齿圆柱齿轮传动 218
19. 9. 1 斜齿圆柱齿轮的啮合特点 218
19. 9. 2 斜齿圆柱齿轮的几何关系和几何尺寸计算 219
19. 9. 3 斜齿轮传动正确啮合的条件 219
19. 9. 4 当量齿轮和当量齿数 220
19. 9. 5 斜齿圆柱齿轮的强度计算 220
19. 10 圆锥齿轮传动 221
19. 10. 1 直齿圆锥齿轮的当量齿轮和当量齿数 222
19. 10. 2 直齿圆锥齿轮的几何关系和几何尺寸计算 222
19. 10. 3 直齿圆锥齿轮的强度计算 223
19. 11 齿轮的结构设计 224
19. 11. 1 锻造齿轮 225
19. 11. 2 铸造齿轮 225
19. 12 齿轮传动的润滑 226
19. 12. 1 齿轮传动的效率 226
19. 12. 2 齿轮传动的润滑 226
第20 章 蜗杆传动 229
20. 1 蜗杆传动的特点和类型 229
20. 1. 1 蜗杆传动的特点 229
20. 1. 2 蜗杆传动的类型 229
20. 2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 230
20. 2. 1 普通圆柱蜗杆传动的主要参数 230
20. 2. 2 普通圆柱蜗杆传动的几何计算 232
20. 3 蜗杆传动的失效形式、设计准则和材料选择 232
20. 3. 1 失效形式 232
20. 3. 2 设计准则 232
20. 3. 3 蜗杆和蜗轮的材料选择 233
20. 4 普通圆柱蜗杆的强度计算 233
20. 4. 1 蜗杆传动的运动分析和受力分析 233
20. 4. 2 蜗杆传动的齿面接触强度计算 234
20. 5 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算 235
20. 5. 1 蜗杆传动的效率计算 235
20. 5. 2 蜗杆传动的润滑 236
20. 5. 3 蜗杆传动热平衡计算 236
20. 6 蜗杆和蜗轮的结构 237
20. 6. 1 蜗杆的结构 237
20. 6. 2 蜗轮的结构 237
第21 章 轮系 240
21. 1 轮系的分类 240
21. 2 定轴轮系传动比 241
21. 3 周转轮系传动比 242
21. 3. 1 周转轮系的组成 242
21. 3. 2 周转轮系的传动比 242
21. 4 混合轮系传动比 245
第22 章 螺纹连接与螺旋传动 247
22. 1 螺纹 247
22. 1. 1 螺纹的形成 247
22. 1. 2 螺纹的主要参数 248
22. 1. 3 螺纹副的受力分析、效率和自锁 248
22. 1. 4 机械制造常用螺纹 251
22. 2 螺纹连接的基本类型和标准连接件 252
22. 2. 1 螺纹连接的基本类型 252
22. 2. 2 标准螺纹连接件 253
22. 3 螺纹连接的预紧和防松 254
22. 3. 1 螺纹连接的预紧 254
22. 3. 2 螺纹连接的防松 255
22. 4 螺纹连接的强度计算 256
22. 4. 1 松螺栓连接 256
22. 4. 2 紧螺栓连接 257
22. 4. 3 螺栓连接件的材料及其许用应力 261
22. 5 螺栓组连接的结构设计 263
22. 6 螺旋传动 265
22. 6. 1 螺旋传动的类型和应用 265
22. 6. 2 滑动螺旋的设计计算 266
第23 章 轴及轴毂连接 270
23. 1 概述 270
23. 1. 1 轴的分类 270
23. 1. 2 轴的设计要求和设计步骤 271
23. 1. 3 轴的材料 271
23. 2 轴的结构设计 272
23. 2. 1 满足使用的要求 273
23. 2. 2 良好的结构工艺性 274
23. 2. 3 提高轴的疲劳强度 275
23. 3 轴的计算 276
23. 3. 1 轴的强度计算 276
23. 3. 2 轴的刚度计算 281
23. 4 轴毂连接 282
23. 4. 1 平键连接 282
23. 4. 2 半圆键连接 282
23. 4. 3 楔键连接 283
23. 4. 4 平键连接的尺寸选择和强度校核 283
23. 4. 5 花键连接 284
23. 4. 6 销连接 285
23. 4. 7 成形连接 285
第24 章 轴承 288
24. 1 滚动轴承的结构、类型和代号 288
24. 1. 1 滚动轴承的结构 288
24. 1. 2 滚动轴承的类型 289
24. 1. 3 滚动轴承的类型选择 292
24. 1. 4 滚动轴承的代号 293
24. 2 滚动轴承的失效形式及其选择计算 295
24. 2. 1 滚动轴承的受力 295
24. 2. 2 滚动轴承的失效形式及计算准则 296
24. 2. 3 轴承寿命的计算 296
24. 2. 4 滚动轴承的静强度计算 299
24. 2. 5 极限转速 299
24. 3 滚动轴承部件的组合设计 301
24. 3. 1 滚动轴承部件的支承方式 301
24. 3. 2 滚动轴承的配合 303
24. 3. 3 滚动轴承的润滑 303
24. 3. 4 滚动轴承的密封 304
24. 4 滑动轴承 304
24. 4. 1 滑动轴承的类型、特点及应用 304
24. 4. 2 滑动轴承的结构形式 305
24. 4. 3 轴承材料和轴瓦结构 306
24. 4. 4 非液体摩擦滑动轴承的设计计算 309
第25 章 联轴器、离合器和制动器 311
25. 1 联轴器 311
25. 1. 1 刚性联轴器 311
25. 1. 2 挠性联轴器 312
25. 1. 3 联轴器的选用 314
25. 2 离合器 315
25. 3 制动器 317
附录Ⅰ 常用截面的IZ、WZ、IP、WT 319
附录Ⅱ 简单载荷下梁的弯矩、剪力、挠度和转角 320
附录Ⅲ 主要材料的力学性能表 322
参考文献 324 2100433B
