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第1篇 工程力学1

第1章 静力学1

1.1 静力学的基础2

1.1.1 静力学基本概念2

1.1.2 静力学基本公理2

1.1.3 约束与约束力4

1.1.4 物体受力分析和受力图6

1.2 平面汇交力系7

1.2.1 平面汇交力系合成的几何法8

1.2.2 平面汇交力系平衡的几何条件9

1.2.3 平面汇交力系合成的解析法9

1.2.4 平面汇交力系平衡方程及其应用12

1.3.1 力对点的矩及合力矩定理14

1.3 力矩和力偶14

1.3.2 力矩的平衡条件15

1.3.3 力偶和力偶矩16

1.3.4 平面力偶系的合成和平衡条件17

1.3.5 力的平移18

1.4 平面任意力系19

1.4.1 平面任意力系的平衡19

1.4.2 平面平行力系的平衡方程及应用21

本章小结22

思考与练习23

第2章 材料力学基础27

2.1 材料力学的基本概念27

2.1.1 构件的承载能力27

2.1.2 材料力学的任务28

2.1.3 杆件变形的基本形式28

2.2.1 拉伸和压缩的概念29

2.2 轴向拉伸和压缩29

2.2.2 内力和截面法30

2.2.3 拉伸和压缩时横截面上的正应力31

2.2.4 拉压变形和胡克定律32

2.2.5 拉伸（压缩）时材料的力学性质34

2.2.6 许用应力和安全系数35

2.2.7 构件在拉伸和压缩时的强度校核36

2.3 剪切与挤压37

2.3.1 剪切37

2.3.2 挤压38

2.3.3 剪切和挤压强度条件38

2.3.4 剪切和挤压在生产实践中的应用39

2.4 圆轴扭转41

2.4.1 扭转的概念41

2.4.2 扭矩、扭矩图42

2.4.3 圆轴扭转的应力43

2.4.4 圆轴扭转的强度计算44

2.4.5 提高轴抗扭能力的方法46

2.5 直梁弯曲47

2.5.1 概述47

2.5.2 梁的内力——剪力和弯矩48

2.5.3 弯矩图49

2.5.4 弯曲正应力50

2.5.5 梁的强度计算52

2.5.6 提高抗弯能力的方法53

本章小结53

思考与练习54

第2篇 机械工程材料58

第3章 机械工程材料58

3.1 金属材料的性能59

3.1.1 金属材料的物理性能59

3.1.2 金属材料的化学性能60

3.1.3 金属材料的力学性能61

3.1.4 金属材料的工艺性能62

3.2 常用金属材料63

3.2.1 碳素钢63

3.2.2 合金钢66

3.2.3 铸铁70

3.2.4 有色金属及合金73

3.2.5 硬质合金75

3.3 钢的热处理76

3.3.1 退火与正火77

3.3.2 钢的淬火77

3.3.3 钢的回火77

3.3.4 钢的表面热处理78

3.3.5 典型零件热处理分析79

3.4 常用非金属材料80

3.4.1 高分子材料80

3.4.2 陶瓷材料82

3.4.3 复合材料82

3.5 企业现场参观、材料选用调查83

本章小结84

思考与练习86

第3篇 机械传动89

第4章 带传动和链传动89

4.1 带传动90

4.1.1 带传动类型、特点和应用90

4.1.2 平带传动91

4.1.3 V带传动93

4.1.4 带传动的张紧装置101

4.2 链传动102

4.1.5 同步带传动102

4.2.1 链传动的传动比103

4.2.2 链传动的传动类型103

4.2.3 链传动的应用特点105

4.2.4 链传动的主要失效形式105

4.2.5 链传动的安装与维护106

4.3 V带传动的认识和使用106

本章小结108

思考与练习109

第5章 螺纹联接和螺旋传动112

5.1 螺纹的种类及应用112

5.1.1 螺纹的形成与分类112

5.1.2 常用螺纹的应用113

5.1.3 普通螺纹的主要参数114

5.1.4 螺纹的代号与标记116

5.1.5 螺纹联接的基本类型118

5.1.6 螺纹联接的预紧和防松方法119

5.2 螺旋传动120

5.2.1 普通螺旋传动121

5.2.2 相对位移螺旋传动122

5.2.3 差动螺旋传动123

5.2.4 滚珠螺旋传动123

5.3 普通螺旋传动的应用124

本章小结126

思考与练习127

第6章 齿轮传动和蜗杆传动130

6.1 齿轮传动的类型和应用特点130

6.1.1 齿轮传动的应用特点130

6.1.2 齿轮传动的常用类型132

6.2 渐开线齿形133

6.2.1 渐开线齿廓的形成133

6.2.2 渐开线的性质134

6.3 直齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸计算135

6.3.1 主要参数135

6.3.2 标准直齿圆柱齿轮各部分名称和几何尺寸的计算137

6.4 渐开线齿轮的啮合特点140

6.4.1 保持恒定的瞬时传动比140

6.4.2 传动的可分离性141

6.4.3 正确啮合条件142

6.5 其他齿轮传动简介142

6.5.1 斜齿圆柱齿轮142

6.5.2 直齿圆锥齿轮145

6.5.3 齿轮齿条传动146

6.6 齿轮的根切、最少齿数、精度和失效147

6.6.1 齿轮的根切和最少齿数147

6.6.2 齿轮的精度149

6.6.3 齿轮的失效形式150

6.7 蜗杆传动153

6.7.1 蜗杆传动的组成153

6.7.2 蜗杆传动的传动比和旋转方向154

6.7.3 蜗杆传动的应用特点156

6.7.4 蜗杆传动的基本参数和几何尺寸计算156

6.7.5 蜗杆传动的正确啮合条件159

6.7.6 蜗杆传动的失效形式159

6.8 渐开线齿形的形成160

6.9 齿轮传动机构的观察与分析162

本章小结163

思考与练习164

第7章 轮系和减速器167

7.1 轮系的应用和分类167

7.1.1 轮系的概念167

7.1.2 轮系的分类167

7.1.3 轮系的应用特点168

7.2 定轴轮系传动比的计算169

7.2.1 定轴轮系的传动比169

7.2.2 定轴轮系传动比的计算及转向170

7.3 减速器的应用、分类、结构、标准173

7.3.1 减速器的应用和分类173

7.3.2 减速器的结构和标准175

7.4 减速器的拆装177

本章小结179

思考与练习180

第4篇 常用机构及轴系零件183

第8章 常用机构183

8.1 平面连杆机构184

8.1.1 运动副184

8.1.2 铰链四杆机构的基本类型及其应用185

8.1.3 铰链四杆机构的曲柄存在条件188

8.1.4 铰链四杆机构的演化及其应用189

8.1.5 平面四杆机构的运动特性193

8.2 凸轮机构195

8.2.1 凸轮机构的特点和应用195

8.2.2 凸轮机构的类型196

8.2.3 凸轮机构的基本参数198

8.2.4 从动件常用运动规律199

8.2.5 凸轮机构轮廓曲线的画法201

8.3 间歇运动机构202

8.3.1 棘轮机构202

8.3.2 槽轮机构205

8.4 变速机构和变向机构206

8.4.1 变速机构206

8.4.2 变向机构209

8.5 常用机构观察与分析211

本章小结212

思考与练习213

第9章 轴系零件216

9.1 键联接和销联接216

9.1.1 键联接的类型及其特点216

9.1.2 平键的标准和选用220

9.1.3 销联接的形式和应用221

9.2 轴223

9.2.1 轴的分类和应用特点223

9.2.2 轴的材料224

9.2.3 轴径的估算225

9.2.4 常用轴的结构226

9.3 轴承229

9.3.1 滑动轴承230

9.3.2 滚动轴承233

9.4 联轴器、离合器和制动器238

9.4.1 联轴器239

9.4.2 离合器241

9.4.3 制动器243

9.5 键、销及其联接的应用244

9.6 机械零部件的认识247

本章小结249

思考与练习250

第5篇 液压传动和气压传动254

第10章 液压传动254

10.1 液压传动的基本知识255

10.1.1 液压传动的工作原理255

10.1.2 液压传动系统的组成256

10.1.3 液压传动系统的图形符号256

10.1.4 液压传动的特点257

10.1.5 液压油的特性及选用257

10.1.6 液压传动的两个重要参数258

10.2.1 液压泵263

10.2 液压元件263

10.2.2 液压缸268

10.2.3 液压控制阀272

10.2.4 液压辅件280

10.3 液压基本回路及液压系统282

10.3.1 液压基本回路的工作原理282

10.3.2 液压系统的应用实例289

10.4 液压传动装置的拆装与分析（一）——液压泵的拆装292

10.5 液压传动装置的拆装与分析（二）——液压阀的拆装295

本章小结297

思考与练习298

11.1 气压传动的基本知识302

11.1.1 气压传动的工作原理302

第11章 气压传动302

11.1.2 气压传动的组成304

11.1.3 气压传动的特点304

11.2 气压传动元件304

11.2.1 空气压缩机304

11.2.2 气缸305

11.2.3 气动控制阀306

11.2.4 气动辅件308

11.3 气压传动实例311

11.3.1 公共汽车车门启闭机构中的应用311

11.3.2 机械手气压技术的应用312

本章小结314

思考与练习314

参考文献317