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绪论1

0.1 机械概述1

0.1.1 机器的组成及特征1

0.1.2 构件与零件3

0.2 本课程的研究内容3

0.3 本课程的研究任务4

第1章 物体的受力及其力学分析5

1.1 力和静力学基本公理5

1.1.1 力5

1.1.2 静力学基本公理6

1.2 工程中常见的约束7

1.2.1 约束和约束反力7

1.2.2 物体的受力分析和受力图10

1.3 平面汇交力系11

1.3.1 平面汇交力系的合成11

1.3.2 平面汇交力系的平衡方程及其应用14

1.4 力矩和力偶15

1.4.1 力矩15

1.4.2 力偶16

1.4.3 平面力偶系的合成与平衡17

1.4.4 力的平移定理18

1.5 平面一般力系19

1.5.1 平面一般力系的简化19

1.5.2 平面一般力系的平衡方程及其应用20

1.6 空间力系23

1.6.1 力在空间直角坐标轴上的投影23

1.6.2 力对轴之矩的定义24

1.6.3 合力矩定理25

1.6.4 空间力系的平衡方程25

第2章 材料力学基础30

2.1 轴向拉伸和压缩30

2.1.1 轴向拉伸和压缩的定义30

2.1.2 内力、轴力及轴力图31

2.1.3 拉（压）杆横截面上的应力32

2.1.4 轴向拉伸或压缩时的变形34

2.1.5 材料在拉伸与压缩时的力学性能及强度计算35

2.2 剪切和挤压40

2.2.1 剪切及剪切的实用计算40

2.2.2 挤压及挤压的实用计算41

2.3 圆轴扭转42

2.3.1 扭转变形42

2.3.2 扭矩与扭矩图43

2.3.3 圆轴扭转时横截面上的应力及强度条件44

2.4 直梁的平面弯曲47

2.4.1 基本概念和基本形式47

2.4.2 剪力图和弯矩图48

2.4.3 纯弯曲时横截面上的应力54

2.4.4 截面惯性矩和弯曲截面系数56

2.4.5 梁的正应力强度计算56

2.5 组合变形的强度计算59

2.5.1 拉伸（压缩）与弯曲组合变形的强度计算59

2.5.2 扭转与弯曲组合变形的强度计算60

第3章 平面机构运动简图及自由度66

3.1 运动副及其分类66

3.1.1 运动副的定义66

3.1.2 运动副的分类66

3.2 平面机构运动简图67

3.2.1 平面机构运动简图的定义68

3.2.2 运动副及构件的规定表示方法68

3.2.3 平面机构运动简图的绘制步骤69

3.3 平面机构自由度70

3.3.1 自由度70

3.3.2 约束70

3.3.3 机构自由度的计算71

3.3.4 平面机构自由度计算的注意事项72

3.3.5 机构具有确定运动的条件74

第4章 平面连杆机构77

4.1 四杆机构的基本类型及其演化77

4.1.1 四杆机构的基本类型77

4.1.2 平面四杆机构的演化79

4.2 平面四杆机构的基本特性82

4.2.1 铰链四杆机构有曲柄的条件82

4.2.2 急回特性83

4.2.3 传力特性84

4.3 平面四杆机构的设计87

4.3.1 按给定连杆位置设计四杆机构87

4.3.2 按给定的行程速度变化系数设计四杆机构88

第5章 凸轮机构92

5.1 凸轮机构的应用和分类92

5.1.1 凸轮机构的应用和特点92

5.1.2 凸轮机构的分类93

5.2 常用从动件运动规律94

5.2.1 凸轮机构的工作原理及有关名词术语94

5.2.2 从动件常用的运动规律95

5.3 图解法设计凸轮轮廓97

5.3.1 反转法原理97

5.3.2 图解法设计凸轮轮廓曲线98

5.4 凸轮机构基本尺寸的确定100

5.4.1 凸轮机构的压力角及许用值100

5.4.2 凸轮基圆半径的确定100

5.4.3 滚子半径的确定101

第6章 间歇运动机构103

6.1 棘轮机构103

6.1.1 棘轮机构的工作原理和类型103

6.1.2 棘轮机构的特点和应用105

6.2 槽轮机构105

6.2.1 槽轮机构的工作原理和类型105

6.2.2 槽轮机构的特点和应用106

第7章 连接107

7.1 螺纹连接的基本知识107

7.1.1 螺纹的几何参数107

7.1.2 螺纹的分类及应用109

7.1.3 螺纹连接的主要类型110

7.1.4 标准螺纹连接件111

7.1.5 螺纹连接件的材料和许用应力112

7.2 螺纹连接的预紧与防松113

7.2.1 螺纹连接的预紧113

7.2.2 螺纹连接的防松114

7.3 螺栓连接的强度计算115

7.3.1 受拉螺栓连接115

7.3.2 受剪切螺栓连接118

7.4 螺栓组连接的结构设计118

7.5 轴毂连接119

7.5.1 键连接的类型、特点及应用120

7.5.2 键连接的强度计算122

7.5.3 花键连接123

第8章 带传动126

8.1 带传动概述126

8.1.1 带传动的组成与特点126

8.1.2 带传动的类型126

8.1.3 V带和V带轮127

8.1.4 带传动的张紧与维护130

8.2 带传动的设计计算131

8.2.1 带传动的工作情况分析131

8.2.2 带的设计134

第9章 齿轮传动144

9.1 齿轮传动的特点和分类144

9.2 渐开线性质及渐开线齿廓啮合特性145

9.2.1 渐开线的形成原理145

9.2.2 渐开线的基本性质146

9.2.3 渐开线齿廓的啮合特性147

9.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸148

9.3.1 齿轮各部分的名称和符号148

9.3.2 标准直齿圆柱齿轮的基本参数148

9.3.3 标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸149

9.4 渐开线齿轮的啮合传动150

9.4.1 正确啮合条件150

9.4.2 连续传动条件151

9.4.3 无齿侧间隙啮合条件151

9.5 渐开线齿轮的加工方法与根切现象152

9.5.1 渐开线齿轮的加工方法152

9.5.2 渐开线齿轮的根切现象154

9.6 齿轮传动的失效形式与设计准则155

9.6.1 齿轮传动的失效形式155

9.6.2 齿轮传动的设计准则157

9.7 常用齿轮材料及热处理158

9.7.1 齿轮材料的基本要求158

9.7.2 常用齿轮材料及热处理158

9.8 直齿圆柱齿轮传动的强度计算159

9.8.1 渐开线直齿圆柱齿轮受力分析和计算载荷159

9.8.2 齿面接触疲劳强度计算161

9.8.3 齿根弯曲疲劳强度计算163

9.9 斜齿圆柱齿轮传动166

9.9.1 斜齿圆柱齿轮传动的啮合特点166

9.9.2 斜齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸167

9.9.3 斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件和重合度169

9.9.4 斜齿圆柱齿轮的当量齿数170

9.9.5 斜齿圆柱齿轮传动的优缺点171

9.9.6 斜齿圆柱齿轮的强度计算171

9.10 直齿圆锥齿轮传动172

9.10.1 圆锥齿轮传动的特点172

9.10.2 直齿圆锥齿轮传动的几何尺寸计算173

9.11 圆柱齿轮的结构设计和齿轮传动的润滑174

9.11.1 圆柱齿轮的结构设计174

9.11.2 齿轮传动的润滑176

9.12 标准齿轮传动的设计计算176

9.12.1 齿轮传动的主要参数选择176

9.12.2 齿轮精度等级的选择177

9.12.3 齿轮传动设计计算的步骤178

第10章 蜗杆传动184

10.1 蜗杆传动概述184

10.1.1 蜗杆传动的特点184

10.1.2 蜗杆传动的类型184

10.2 圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸185

10.2.1 圆柱蜗杆传动的主要参数185

10.2.2 圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算187

10.3 蜗杆传动的失效形式、材料和结构188

10.3.1 蜗杆传动的受力分析188

10.3.2 蜗杆传动的失效形式和设计准则188

10.3.3 蜗杆、蜗轮的材料选择189

10.3.4 蜗杆、蜗轮的结构189

10.4 蜗杆传动的效率和热平衡计算190

10.4.1 蜗杆传动的效率190

10.4.2 蜗杆传动的热平衡计算190

第11章 轮系193

11.1 定轴轮系传动比计算193

11.1.1 平面定轴轮系传动比计算194

11.1.2 空间定轴轮系传动比计算194

11.2 周转轮系的组成及传动比计算195

11.2.1 周转轮系的组成195

11.2.2 周转轮系传动比计算196

11.3 复合轮系传动比计算198

11.4 轮系的功用199

11.5 减速器简介201

11.5.1 常用减速器201

11.5.2 减速器传动比的分配203

11.5.3 减速器的结构203

第12章 轴206

12.1 轴概述206

12.1.1 轴的分类206

12.1.2 轴的材料及选择207

12.2 轴的结构设计209

12.2.1 轴结构的组成209

12.2.2 轴结构设计的主要要求209

12.2.3 轴上零件的轴向定位及固定210

12.2.4 轴上零件的周向固定211

12.2.5 轴的结构工艺性要求212

12.2.6 确定各轴段的直径和长度213

12.3 轴的强度计算213

12.3.1 扭转强度213

12.3.2 弯扭合成强度条件214

第13章 轴承220

13.1 轴承概述220

13.2 滑动轴承220

13.2.1 滑动轴承的结构221

13.2.2 轴瓦结构和轴承材料223

13.3 滚动轴承224

13.3.1 滚动轴承概述224

13.3.2 滚动轴承的类型及选用225

13.3.3 滚动轴承的代号228

13.3.4 滚动轴承的工作情况分析230

13.3.5 滚动轴承的寿命计算231

13.3.6 滚动轴承的静载荷237

13.3.7 轴承的组合设计237

第14章 联轴器和离合器244

14.1 联轴器244

14.1.1 联轴器的性能要求244

14.1.2 联轴器的分类244

14.1.3 常用联轴器的结构和特点245

14.1.4 联轴器的选择248

14.2 离合器249

14.2.1 离合器的性能要求249

14.2.2 离合器的分类249

14.2.3 常用离合器的结构和特点249

参考文献252