绪论 1

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

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

第一篇 力学基础

第1章 静力学分析基础 7

1.1 静力学分析的基本概念 7

1.1.1 力的概念 7

1.1.2 刚体的概念 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

第2章 平面力系 16

2.1 平面汇交力系 16

2.1.1 力的分解 16

2.1.2 力在坐标轴上的投影 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 平面任意力系 24

2.3.1 平面任意力系的简化 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

4.4.2 泊松比 64

4.4.3 虎克定律 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 扭转变形的应力分析 79

6.2.1 横截面上的应力 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

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

第9章 平面连杆机构 116

9.1 平面四杆机构的类型 116

9.1.1 铰链四杆机构 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 从动件常用的运动规律 130

10.2.1 凸轮轮廓曲线与从动件运动规律的关系 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

11.2.2 槽轮机构的特点及应用 144

思考与练习题 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 2100433B