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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