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绪论1

0.1　本课程的性质和内容1

0.2　本课程基本要求和学习方法1

第1章　构件的静力分析基础3

1.1　力及其基本性质3

1.1.1 力3

1.1.2 力系3

1.1.3 力的基本性质4

1.1.4　约束与约束力6

1.1.5　常见的约束类型6

1.1.6 受力图9

1.2　力对点之矩10

1.2.1　力矩的概念10

1.2.2　力矩的性质10

1.2.3　合力矩定理10

1.3 力偶11

1.3.1 力偶与力偶矩11

1.3.2　力偶的性质12

1.3.3　平面力偶系及其合成13

1.4　平面力系的平衡方程及其应用13

1.4.1 力在平面直角坐标轴上的投影、合力投影定理13

1.4.2　平面力系的平衡方程16

1.5　空间力系与重心简介21

1.5.1 力在空间直角坐标轴上的投影21

1.5.2 空间力系平衡问题的平面解法22

1.5.3 重心24

1.6　思考题与习题27

第2章　构件的基本变形32

2.1　轴向拉伸与压缩32

2.1.1　拉伸、压缩的概念与实例32

2.1.2　截面法、轴力与轴力图33

2.1.3　拉（压）杆横截面上的正应力35

2.1.4　轴向拉压杆变形、胡克定律36

2.1.5　材料在轴向拉伸与压缩时的力学性能38

2.1.6　构件拉伸与压缩时的强度计算42

2.1.7　压杆稳定的概念43

2.2　剪切与挤压44

2.2.1 剪切与挤压的概念与实例44

2.2.2　剪切实用计算45

2.2.3　挤压实用计算45

2.3　圆轴扭转49

2.3.1 圆轴扭转的概念与实例49

2.3.2　扭矩与扭矩图49

2.3.3 圆轴扭转的应力与强度计算52

2.3.4　圆轴扭转时的变形与刚度计算55

2.4　平面弯曲梁57

2.4.1 平面弯曲的概念与实例57

2.4.2　平面弯曲的内力——剪力与弯矩59

2.4.3　平面弯曲梁横截面上的应力及其强度计算64

2.4.4　梁的弯曲刚度简介69

2.5　组合变形简介70

2.5.1　弯曲与拉伸（压缩）组合变形70

2.5.2　弯曲与扭转组合变形71

2.6　思考题与习题71

第3章　机械工程材料基础77

3.1　金属材料性能77

3.1.1　金属材料的物理性能77

3.1.2　金属材料的化学性能77

3.1.3　金属材料的力学性能77

3.2　铁碳合金基础知识80

3.2.1　铁碳合金的组织及性能80

3.2.2　铁碳合金分类及其室温组织81

3.2.3　含碳量与铁碳合金组织及力学性能的关系81

3.3　钢的热处理常识82

3.3.1　钢的普通热处理82

3.3.2　钢的表面热处理85

3.4　工业常用钢铁材料86

3.4.1　碳素钢86

3.4.2　合金钢88

3.4.3　铸铁90

3.5　有色金属材料92

3.5.1　铝及铝合金92

3.5.2　铜及铜合金93

3.5.3　滑动轴承合金94

3.6　其他常用工程材料95

3.6.1　工程塑料95

3.6.2　橡胶96

3.6.3 陶瓷96

3.6.4　复合材料96

3.7　思考题与习题97

第4章　机械中常用机构98

4.1 概述98

4.2　平面连杆机构99

4.2.1 平面运动副99

4.2.2　平面连杆机构100

4.3　凸轮机构110

4.3.1 凸轮机构的应用和类型110

4.3.2　平面凸轮的基本尺寸和运动参数112

4.4　间歇运动机构113

4.4.1　棘轮机构113

4.4.2　槽轮机构116

4.5 思考题与习题117

第5章　带传动与链传动119

5.1 带传动的工作原理、类型及特点119

5.1.1 带传动的工作原理119

5.1.2　带传动的类型119

5.1.3　带传动的特点120

5.2　带传动的基本理论120

5.2.1 带传动的受力分析120

5.2.2　带的应力122

5.2.3　弹性滑动与传动比123

5.3　普通V带和V带轮124

5.3.1 V带的构造和标准124

5.3.2　普通V带轮126

5.4　带传动的张紧、安装和维护127

5.4.1　带传动的张紧127

5.4.2　带传动的安装和维护128

5.5　链传动简介129

5.5.1 链传动的工作原理、特点及应用129

5.5.2　套筒滚子链及链轮129

5.6　思考题与习题130

第6章　齿轮传动132

6.1　齿轮传动的类型、特点和应用132

6.1.1 齿轮传动的分类132

6.1.2　齿轮传动的特点133

6.2　渐开线齿轮各部分的名称和几何尺寸133

6.2.1　渐开线的形成及其性质133

6.2.2　渐开线齿轮的各部位名称及代号134

6.2.3　标准渐开线直齿圆柱齿轮基本参数135

6.2.4　标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算136

6.2.5　公法线长度和分度圆弦齿厚137

6.2.6　齿轮的测绘138

6.3　渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动139

6.3.1　渐开线齿廓啮合特性139

6.3.2　正确啮合条件140

6.3.3　正确安装及标准中心距141

6.3.4　连续传动条件142

6.4　渐开线齿轮的加工原理和根切现象143

6.4.1　渐开线齿轮的加工方法143

6.4.2　根切现象及避免根切现象的措施145

6.5　变位齿轮的概念及应用146

6.5.1 变位齿轮的概念146

6.5.2　变位齿轮的特点147

6.6　斜齿圆柱齿轮传动147

6.6.1　斜齿圆柱齿轮齿廊曲面的形成及啮合特点147

6.6.2　斜齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸计算148

6.6.3　斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件150

6.6.4 当量齿轮和当量齿数150

6.7　圆柱齿轮强度计算151

6.7.1 齿轮的失效形式和设计准则151

6.7.2　齿轮的材料及热处理152

6.7.3　轮齿受力分析及计算载荷的确定153

6.7.4　齿面接触疲劳强度计算154

6.7.5　齿根弯曲疲劳强度计算156

6.8　直齿圆锥齿轮传动160

6.8.1 圆锥齿轮传动的应用160

6.8.2　直齿圆锥齿轮的基本参数161

6.9　蜗杆传动162

6.9.1　蜗杆传动的类型和特点163

6.9.2　蜗杆传动的特点及应用164

6.9.3 圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸164

6.9.4　蜗杆蜗轮转向的判别167

6.10　思考题与习题167

第7章　轮系与减速器170

7.1 概述170

7.1.1　轮系的分类170

7.1.2　轮系的功用171

7.2　定轴轮系传动比的计算171

7.2.1　转向关系的确定171

7.2.2　传动比的计算172

7.3　行星轮系传动比的计算174

7.3.1　行星轮系的组成174

7.3.2　行星轮系传动比的计算175

7.4　混合轮系传动比的计算177

7.4.1　混合轮系传动比的计算178

7.4.2　划分基本轮系的方法178

7.5　减速器简介179

7.5.1　减速器的基本构造180

7.5.2　减速器的润滑180

7.6　思考题与习题181

第8章　联接184

8.1　键联接与销联接184

8.1.1　键联接184

8.1.2　花键联接189

8.1.3　销联接190

8.2　螺纹联接191

8.2.1　螺纹的形成、类型及主要参数191

8.2.2　螺纹联接的主要类型193

8.2.3　螺纹联接的预紧和防松194

8.3　思考题与习题196

第9章　轴系零部件197

9.1 概述197

9.1.1　轴的分类197

9.1.2　轴的材料198

9.2　轴的结构分析199

9.2.1　轴上零件的周向固定199

9.2.2　轴上零件的轴向固定200

9.2.3　拟定轴上零件的布置和装配方案确定轴的结构201

9.2.4　轴的结构应具有良好的制造和装配工艺性202

9.2.5　轴的直径和长度203

9.3　提高轴强度和刚度措施203

9.3.1 改善轴的受力状况203

9.3.2　改善轴的结构减小应力集中204

9.4　滚动轴承205

9.4.1　滚动轴承的构造、类型和代号205

9.4.2　滚动轴承的组合设计209

9.5　滑动轴承213

9.5.1　滑动轴承的分类和结构213

9.5.2　轴瓦和轴承衬215

9.5.3　轴瓦和轴衬的常用材料216

9.6　联轴器与离合器216

9.6.1　联轴器216

9.6.2　离合器219

9.7　思考题与习题220

参考文献222