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第1章 物体的受力及其力学分析1

1.1 力的基本概念1

1.1.1 力的概念1

1.1.2 静力学的基本公理1

1.2 工程中常见的约束3

1.2.1 约束与约束反力3

1.2.2 物体的受力分析6

1.3 平面汇交力系6

1.3.1 平面汇交力系的合成6

1.3.2 平面汇交力系平衡方程及其应用8

1.4 力矩和力偶9

1.4.1 力矩9

1.4.2 力偶9

1.4.3 平面力偶系的合成及平衡10

1.4.4 力的平移定理11

1.5 平面一般力系11

1.5.1 平面一般力系的简化12

1.5.2 平面一般力系的平衡方程及其应用12

1.6 摩擦14

1.6.1 滑动摩擦14

1.6.2 摩擦角与自锁现象15

1.6.3 考虑摩擦时构件的平衡问题16

1.7 空间力系17

1.7.1 力在空间直角坐标系的投影17

1.7.2 力对轴之矩18

1.7.3 合力矩定理18

1.7.4 空间力系的平衡方程19

习题121

第2章 构件的强度和刚度24

2.1 轴向拉伸与压缩24

2.1.1 轴向拉伸与压缩24

2.1.2 截面法、轴力与轴力图25

2.1.3 拉（压）杆横截面上的应力26

2.1.4 拉伸与压缩变形27

2.1.5 材料拉伸与压缩时的力学性能及强度计算29

2.2 剪切与挤压32

2.2.1 工程实例32

2.2.2 实用计算33

2.3 圆轴扭转35

2.3.1 工程实例35

2.3.2 扭矩与扭矩图35

2.3.3 圆轴扭转时横截面上的应力及强度计算37

2.4 直梁的平面弯曲39

2.4.1 基本概念及基本形式39

2.4.2 剪力图和弯矩图40

2.4.3 纯弯曲时横截面上的应力44

2.4.4 截面惯性矩和抗弯截面系数46

2.4.5 梁的正应力强度计算46

2.5 合成弯扭的强度计算48

2.5.1 拉伸、弯曲组合变形的强度计算48

2.5.2 弯曲与扭转组合变形的强度计算49

习题251

第3章 平面机构的结构分析54

3.1 机构的组成54

3.1.1 自由度54

3.1.2 运动副及其分类54

3.2 平面机构的运动简图55

3.2.1 运动副及构件的表示法55

3.2.2 机构运动简图的绘制步骤56

3.3 平面机构自由度57

3.3.1 平面机构自由度的计算57

3.3.2 机构具有确定运动的条件57

3.3.3 计算机构自由度的注意事项58

习题360

第4章 平面连杆机构62

4.1 铰链四连杆机构的基本类型及其演化62

4.1.1 铰链四连杆机构的基本类型62

4.1.2 平面四杆机构的演化63

4.2 平面四杆机构的特性66

4.2.1 铰链四杆机构曲柄存在的条件66

4.2.2 急回特性66

4.2.3 压力角和传动角67

4.2.4 死点位置68

4.3 图解法设计平面四杆机构70

4.3.1 按给定行程速比系数K设计四杆机构70

4.3.2 按给定连杆位置设计四杆机构71

4.3.3 按给定两连杆的对应位置设计四杆机构71

习题472

第5章 凸轮机构74

5.1 概述74

5.1.1 凸轮机构的应用及特点74

5.1.2 凸轮机构的类型75

5.2 常用从动件运动规律76

5.2.1 凸轮与从动件运动关系76

5.2.2 常用从动件运动规律76

5.3 图解法设计盘形凸轮轮廓78

5.3.1 反转法原理79

5.3.2 图解法79

5.4 凸轮机构基本尺寸的确定80

5.4.1 压力角的确定80

5.4.2 凸轮基圆半径的确定81

5.4.3 滚子半径的确定82

习题582

第6章 间歇机构84

6.1 棘轮机构84

6.1.1 棘轮机构工作原理84

6.1.2 棘轮机构的类型84

6.1.3 棘轮转角的调节方法85

6.1.4 棘轮机构的特点和应用86

6.2 槽轮机构86

6.2.1 槽轮机构的组成及工作原理86

6.2.2 槽轮机构的类型、特点及应用87

6.3 不完全齿轮机构简介87

6.3.1 不完全齿轮机构工作原理和类型87

6.3.2 不完全齿轮机构的特点和应用88

习题688

第7章 螺纹连接和螺纹的传动89

7.1 螺纹连接的基础知识89

7.1.1 螺纹的形成和类型89

7.1.2 螺纹的主要参数90

7.1.3 常用螺纹的特点及应用91

7.1.4 螺纹副的受力、效率和自锁分析92

7.1.5 螺纹连接的基本类型93

7.1.6 常用螺纹连接件95

7.2 螺纹连接的预紧与防松96

7.2.1 螺纹连接的预紧96

7.2.2 螺纹连接的防松97

7.3 螺栓连接的强度计算98

7.3.1 普通螺栓的强度计算98

7.3.2 铰制孔螺栓连接的强度计算100

7.3.3 螺栓组连接的结构设计和受力分析101

7.4 螺纹连接的材料和许用应力102

7.4.1 螺纹连接件的材料102

7.4.2 螺纹连接的许用应力103

7.5 螺旋传动104

7.5.1 螺旋传动的类型及应用104

7.5.2 滑动螺旋传动105

7.5.3 滚动螺旋传动105

习题7108

第8章 机械的润滑与密封110

8.1 润滑剂及其选用110

8.1.1 润滑油及其选用110

8.1.2 润滑脂（半固体润滑剂）111

8.1.3 固体润滑剂112

8.2 密封装置113

8.2.1 密封装置的类型113

8.2.2 密封装置的选择117

习题8117

第9章 带传动和链传动118

9.1 带传动概述118

9.1.1 带传动的类型、特点和应用118

9.1.2 V带和带轮120

9.1.3 带传动的张紧、安装与维护125

9.2 带传动的设计127

9.2.1 带传动的工作情况分析127

9.2.2 带传动的设计129

9.3 同步带传动140

9.3.1 同步带传动的特点140

9.3.2 同步带的参数、形式、尺寸和标记140

9.4 链传动141

9.4.1 链传动的组成、特点及应用141

9.4.2 滚子链142

9.4.3 链轮143

9.4.4 链传动的失效形式及计算准则143

9.4.5 链传动的布置和张紧144

9.4.6 链传动的润滑145

习题9146

第10章 齿轮传动147

10.1 齿轮传动的特点和基本类型147

10.2 渐开线性质及渐开线齿廓啮合特性148

10.2.1 渐开线的形成148

10.2.2 渐开线的性质149

10.2.3 渐开线齿廓的啮合特点149

10.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸150

10.3.1 基本参数150

10.3.2 标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸151

10.4 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动152

10.5 渐开线齿轮的加工与齿廓的根切153

10.5.1 渐开线齿轮的加工方法153

10.5.2 根切现象与最小齿数155

10.6 齿轮的失效形式与材料选择155

10.6.1 常见的失效形式155

10.6.2 设计准则157

10.6.3 常用材料157

10.7 直齿圆柱齿轮传动的强度计算158

10.7.1 轮齿的受力分析和计算载荷158

10.7.2 齿面接触疲劳强度计算159

10.7.3 齿根弯曲疲劳强度计算162

10.8 斜齿圆柱齿轮传动164

10.8.1 啮合特点164

10.8.2 基本参数及几何尺寸计算164

10.8.3 正确啮合条件和重合度166

10.8.4 斜齿圆柱齿轮的当量齿数167

10.8.5 斜齿圆柱齿轮的强度计算167

10.9 直齿圆锥齿轮传动169

10.9.1 圆锥齿轮传动概述169

10.9.2 几何尺寸计算169

10.1 0齿轮的结构设计171

10.1 1标准齿轮传动的设计计算172

10.1 2齿轮传动的润滑177

习题10178

第11章 蜗杆传动180

11.1 概述180

11.1.1 蜗杆传动的特点和类型180

11.1.2 蜗杆的主要参数和几何尺寸计算180

11.2 蜗杆传动的失效形式、材料和结构182

11.3 蜗杆传动的效率及热平衡185

11.4 蜗杆传动的润滑186

习题11187

第12章 轮系188

12.1 定轴轮系传动比的计算188

12.2 周转轮系191

12.3 轮系的应用191

12.4 其他新型齿轮传动简介194

习题12195

第13章 减速器196

13.1 减速器箱体196

13.2 常用减速器的类型、特点及应用198

13.3 减速器附属零件199

习题13200

第14章 轴和轴毂连接201

14.1 轴的分类和材料201

14.1.1 轴的分类201

14.1.2 轴的材料及选择202

14.2 轴的结构设计203

14.2.1 轴径的初步确定204

14.2.2 轴结构设计的基本要求205

14.3 轴的强度计算209

14.4 轴的刚度计算简介214

14.5 轴毂连接215

14.5.1 键连接的类型和特点215

14.5.2 销连接220

14.5.3 成形连接221

14.5.4 过盈配合连接221

习题14221

第15章 轴承223

15.1 概述223

15.2 滑动轴承223

15.2.1 滑动轴承的结构223

15.2.2 滑动轴承的材料226

15.2.3 滑动轴承的润滑227

15.3 滚动轴承228

15.3.1 概述228

15.3.2 滚动轴承的代号231

15.3.3 滚动轴承的选用233

15.3.4 滚动轴承的设计计算234

15.3.5 滚动轴承的寿命计算235

15.3.6 滚动轴承的静强度计算241

15.4 滚动轴承的组合设计241

15.4.1 轴承的周向固定和配合241

15.4.2 轴承的轴向固定242

15.4.3 轴承组合位置的调整244

15.4.4 滚动轴承的预紧245

15.4.5 支承部位的刚度和同轴度245

15.4.6 滚动轴承的安装与拆卸246

15.5 滚动轴承的润滑248

15.5.1 润滑剂的选择248

15.5.2 润滑方式249

15.6 滚动轴承的密封装置250

15.7 滑动轴承和滚动轴承的性能对比251

习题15251

第16章 联轴器和离合器253

16.1 联轴器253

16.1.1 联轴器的类型253

16.1.2 常用联轴器的结构和特性253

16.1.3 联轴器的选择256

16.2 离合器257

16.2.1 离合器的类型257

16.2.2 常用离合器的结构和特性257

16.3 制动器简介260

16.3.1 制动器的分类261

16.3.2 常用制动器262

16.3.3 制动器的选择原则263

习题16263

第17章 机械的平衡与调速264

17.1 机械平衡的目的与分类264

17.1.1 机械平衡的目的264

17.1.2 机械平衡的分类264

17.2 回转件的静平衡265

17.3 回转件的动平衡266

17.3.1 回转件的动平衡计算266

17.3.2 回转件的动平衡试验268

17.4 机械速度波动的调节268

17.4.1 周期性速度波动的调节268

17.4.2 非周期性速度波动268

习题17269