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第1章 静力学基础1

导入案例1

1.1 静力学基本概念1

1.1.1 力的概念1

1.1.2 刚体的概念2

1.1.3 力的三要素2

1.1.4 力的表示方法2

1.2 静力学基本公理3

1.3 约束和约束反力5

1.3.1 基本概念5

1.3.2 常见的约束及约束反力5

1.4 受力分析与受力图8

1.4.1 绘制受力图的步骤8

1.4.2 单个物体的受力图8

1.4.3 物体系统的受力图9

思考与练习10

第2章 平面力系11

导入案例11

2.1 力的投影 力矩与力偶11

2.1.1 力的投影11

2.1.2 力矩13

2.1.3 力偶及力偶矩16

2.2 平面力系的简化与合成及平衡问题17

2.2.1 力的平移定理17

2.2.2 平面力系的简化18

2.2.3 力系的平衡问题24

2.3 物系的平衡问题27

2.3.1 静定与静不定问题27

2.3.2 物系的平衡问题28

思考与练习29

第3章 材料力学基础31

导入案例31

3.1 内力 截面法 应力31

3.1.1 外力及其分类31

3.1.2 内力32

3.1.3 截面法32

3.1.4 应力32

3.2 应变和基本变形33

3.2.1 应变33

3.3.2 基本变形34

思考与练习36

第4章 轴向拉伸与压缩37

导入案例37

4.1.1 轴向拉压杆横截面上的内力37

4.1.2 轴向拉（压）杆横截面上的应力39

4.1.3 轴向拉（压）杆的变形40

4.1.4 材料在轴向拉（压）时的力学性能42

4.1.5 轴向拉（压）杆的强度计算45

思考与练习47

第5章 剪切与扭转48

导入案例48

5.1 剪切和挤压的概念与计算48

5.1.1 剪力48

5.1.2 挤压力49

5.1.3 剪切实用计算49

5.1.4 挤压的实用计算49

5.2 圆轴扭转51

5.2.1 圆轴扭转时外力偶矩的计算51

5.2.2 扭矩和扭矩图51

5.3.3 圆轴扭转时的应力和强度条件52

5.3.4 圆轴扭转时的变形和刚度条件55

思考与练习57

第6章 梁的弯曲58

导入案例58

6.1 弯曲变形的内力58

6.1.1 弯曲变形的内力——剪力和弯矩58

6.1.2 剪力和弯矩的计算59

6.1.3 梁的内力图60

6.2 纯弯曲梁横截面上的正应力62

6.2.1 纯弯曲变形62

6.2.2 变形关系——平面假设62

6.2.3 纯弯曲梁横截面正应力计算63

6.2.4 纯弯曲梁强度条件64

6.3 弯曲梁的变形和位移65

6.3.1 挠度和转角65

6.3.2 弯曲梁变形的计算65

6.3.3 弯曲梁的刚度条件66

6.4 提高梁抗弯能力的措施66

6.4.1 选择合理的截面形状66

6.4.2 合理安排梁的受力情况，以降低最大弯矩值67

6.4.3 采用变截面梁68

思考与练习68

第7章 平面机构69

导入案例69

7.1 平面机构的组成69

7.1.1 平面运动副的组成和类型69

7.1.2 平面机构的组成70

7.2 平面机构简图的绘制71

7.2.1 平面运动副和构件的表示71

7.2.2 平面机构简图的绘制72

7.3 平面机构自由度的计算73

7.3.1 平面运动副对构件的约束73

7.3.2 平面机构自由度的计算公式74

7.3.3 计算平面机构自由度时应注意的问题74

7.3.4 机构具有确定运动的条件76

思考与练习77

第8章 平面连杆机构78

导入案例78

8.1 平面连杆机构的组成、基本类型和演化78

8.1.1 平面连杆机构的组成78

8.1.2 平面连杆机构的基本类型79

8.1.3 平面铰链四杆机构中存在曲柄的条件79

8.1.4 平面铰链四杆机构的演化81

8.2 平面连杆机构的工作特性83

8.2.1 压力角和传动角83

8.2.2 死点84

8.2.3 急回特性84

8.3 图解法设计平面连杆机构85

8.3.1 按两连架杆的对应位置设计四杆机构85

8.3.2 用反转法按连杆预定的位置设计四杆机构86

8.3.3 按给定的行程速比系数设计四杆机构88

思考与练习89

第9章 盘形凸轮机构和间歇运动机构90

导入案例90

9.1 凸轮机构的组成及类型90

9.1.1 凸轮机构的组成、特点和应用90

9.1.2 凸轮机构的类型91

9.2 从动件的运动规律和选择92

9.2.1 凸轮机构的工作过程92

9.2.2 从动件的常用运动规律93

9.2.3 从动件运动规律的选择96

9.3 作图法设计凸轮轮廓曲线97

9.3.1 尖顶对心移动从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计97

9.3.2 滚子对心移动从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计98

9.3.3 偏置从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计99

9.3.4 对心平底从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计99

9.4 解析法设计凸轮轮廓曲线100

9.4.1 解析法设计凸轮轮廓曲线100

9.4.2 凸轮机构设计中的几个问题100

9.4.3 凸轮的材料100

9.4.4 凸轮基圆半径的确定100

9.4.5 滚子半径的选择101

9.4.6 压力角的确定102

9.5 间歇运动机构102

9.5.1 槽轮机构102

9.5.2 棘轮机构104

9.5.3 不完全齿轮间歇机构106

9.5.4 凸轮式间歇机构107

思考与练习108

第10章 螺纹连接与螺旋传动的设计109

导入案例109

10.1 螺纹的形成、类型和主参数109

10.1.1 螺纹的形成109

10.1.2 螺纹的类型110

10.1.3 螺纹的主参数111

10.2 螺纹连接的类型和应用112

10.2.1 螺纹连接的类型和应用概述112

10.2.2 标准螺纹连接的结构特点和应用112

10.3 螺纹连接的预紧及防松114

10.3.1 螺纹连接的预紧114

10.3.2 螺纹连接的防松114

10.4 螺栓连接的强度计算116

10.4.1 普通螺栓连接的强度计算117

10.4.2 铰制孔螺栓连接的强度计算120

10.5 提高螺栓连接强度的措施121

10.5.1 螺纹连接件的材料121

10.5.2 提高螺栓连接强度的措施121

10.6 螺栓组连接的结构设计123

10.7 螺旋传动124

10.7.1 螺旋传动的类型124

10.7.2 滚动螺旋传动126

思考与练习126

第11章 带传动127

导入案例127

11.1 带传动的组成、类型及特点127

11.1.1 带传动的类型127

11.1.2 带传动的特点和应用128

11.2 V带和带轮的结构128

11.2.1 V带的结构和标准128

11.2.2 V带轮的结构和材料132

11.3 V带传动设计134

11.3.1 带传动的工作情况分析134

11.3.2 带传动的失效形式和设计准则138

11.3.3 普通V带传动设计138

11.4 带传动的张紧、安装及维护145

11.4.1 带传动的张紧145

11.4.2 带传动的安装及维护146

思考与练习146

第12章 齿轮传动147

导入案例147

12.1 齿轮传动的组成、类型和特点147

12.1.1 齿轮传动的组成147

12.1.2 齿轮传动的类型147

12.1.3 齿轮传动的特点149

12.2 渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称及几何尺寸计算149

12.2.1 渐开线轮廓的形成149

12.2.2 渐开线齿轮各部分的名称152

12.2.3 渐开线齿轮的基本参数152

12.2.4 外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分几何尺寸计算153

12.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动154

12.3.1 正确啮合条件154

12.3.2 标准中心距155

12.3.3 重合度和连续传动条件155

12.4 渐开线齿轮的加工方法和避免根切现象的措施157

12.4.1 渐开线齿轮的加工方法157

12.4.2 避免根切现象的措施159

12.5 齿轮的材料、热处理和传动精度等级的选择163

12.5.1 齿轮的材料、热处理163

12.5.2 齿轮材料的许用应力164

12.5.3 齿轮传动精度等级167

12.6 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算168

12.6.1 齿轮传动的失效形式及设计准则168

12.6.2 轮齿的受力分析171

12.6.3 计算载荷172

12.6.4 齿面接触疲劳强度计算172

12.6.5 齿根弯曲疲劳强度计算174

12.7 渐开线标准直齿圆柱齿轮传动设计175

12.7.1 渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的参数选择175

12.7.2 设计步骤176

12.8 斜齿圆柱齿轮传动178

12.8.1 斜齿圆柱齿轮齿廓的形成178

12.8.2 斜齿圆柱齿轮传动的啮合特点和正确啮合条件179

12.9 齿轮的结构设计、润滑及传动效率182

12.9.1 齿轮的结构设计182

12.9.2 齿轮的润滑184

12.9.3 齿轮传动的效率185

思考与练习185

第13章 齿轮系187

导入案例187

13.1 齿轮系的类型和应用187

13.1.1 齿轮系的类型187

13.1.2 齿轮系的应用189

13.2 齿轮系的传动比计算191

13.2.1 定轴齿轮系的传动比计算191

13.2.2 周转齿轮系的传动比计算192

13.2.3 混合齿轮系的传动比计算193

思考与练习195

第14章 轴196

导入案例196

14.1 轴的类型、材料196

14.1.1 轴的类型196

14.1.2 轴的材料198

14.1.3 轴的一般设计步骤199

14.2 轴的结构设计200

14.2.1 拟定轴上零件的装配方案200

14.2.3 确定各零件的定位方案200

14.2.4 确定轴的基本直径和各段长度202

14.2.5 轴的结构工艺性203

14.3 轴的强度计算203

14.3.1 按扭转强度条件计算203

14.3.2 按弯扭合成强度计算204

14.3.3 轴的弯曲刚度校核计算205

思考与练习209

第15章 轴承210

导入案例210

15.1 滚动轴承的结构、类型、特点和应用210

15.1.1 滚动轴承的结构210

15.1.2 滚动轴承的类型、特点和应用211

15.2 滚动轴承的代号意义及其类型的选择214

15.2.1 滚动轴承的代号意义214

15.2.2 滚动轴承类型的选择217

15.3 滚动轴承的寿命计算和静载荷计算218

15.3.1 滚动轴承的失效形式和计算准则218

15.3.2 滚动轴承的寿命计算219

15.3.3 滚动轴承静载荷能力计算223

15.4 滚动轴承的组合设计224

15.4.1 滚动轴承的轴向固定224

15.4.2 滚动轴承的组合支承配置形式226

15.4.3 滚动轴承的组合调整226

15.4.4 滚动轴承组合支承部分的刚度和同轴度227

15.4.5 滚动轴承的预紧228

15.5 滑动轴承的类型、结构及材料229

15.5.1 滑动轴承的特点和应用229

15.5.2 滑动轴承的类型和结构229

15.5.3 轴瓦的结构和滑动轴承的材料230

思考与练习233

第16章 联轴器与离合器234

导入案例234

16.1 联轴器234

16.1.1 联轴器的类型、结构和特点234

16.1.2 联轴器的选择238

16.2 离合器239

16.2.1 离合器的类型、结构和特点239

16.2.2 离合器的选择242

思考与练习243

参考文献244