本書共分四篇18章。第一篇為構(gòu)件的靜力分析與承載能力分析，內(nèi)容包括構(gòu)件的靜力分析以及構(gòu)件受軸向拉伸與壓縮、扭轉(zhuǎn)、彎曲等變形后的強度、剛度、穩(wěn)定性分析。第二篇為常用平面機構(gòu)，內(nèi)容包括平面機構(gòu)的運動簡圖、連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)以及間歇運動機構(gòu)。第三篇為常用機械傳動，內(nèi)容包括帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動和輪系。第四篇為常用機械零部件，內(nèi)容包括螺紋連接、軸和軸轂連接、軸承、聯(lián)軸器和離合器以及回轉(zhuǎn)體的平衡。
本書適用于高職高專院校、成人高校的機械類或近機類各專業(yè)，以及應用型本科院校的非機類專業(yè)的教學，也可供相關技術人員參考。
《機械設計基礎》由孫占剛主編，本書將機械工程設計所涉及的靜力學、材料力學、機械原理和機械零件等課程的內(nèi)容進行了規(guī)劃整合，全部內(nèi)容被劃分為四篇，十八章(除緒論外)。本書的主要特點如下：(1)整合并精選教學內(nèi)容，結(jié)構(gòu)編排合理，知識體系清晰，突出實用性、綜合性。 (2)采用最新國家標準、規(guī)范和設計資料。(3)根據(jù)學生實際情況，把握理論深度，對一些純理論推導方面的內(nèi)容進行了適當?shù)膭h減，對例題、圖片進行精心篩選，強化檢測、安裝、維護、保養(yǎng)等的內(nèi)容，突出工程應用。(4)在例題的安排上，圍繞附錄中“帶式運輸機傳動裝置的設計”的相關內(nèi)容進行選取，有較強的針對性，便于學生更好地掌握機械設計的設計內(nèi)容。
緒論1
01引言1
02本課程的研究對象、內(nèi)容與任務1
021研究對象1
022課程的內(nèi)容3
023課程的任務3
03機械設計的基本要求和一般程序3
031機械設計的基本要求3
032機械設計的一般程序4
04機械設計中的常用設計方法4
第一篇構(gòu)件的靜力分析與承載能力分析
第1章構(gòu)件的靜力分析8
11靜力學基礎8
111靜力學基本概念8
112靜力學基本公理10
緒論1
01引言1
02本課程的研究對象、內(nèi)容與任務1
021研究對象1
022課程的內(nèi)容3
023課程的任務3
03機械設計的基本要求和一般程序3
031機械設計的基本要求3
032機械設計的一般程序4
04機械設計中的常用設計方法4
第一篇構(gòu)件的靜力分析與承載能力分析
第1章構(gòu)件的靜力分析8
11靜力學基礎8
111靜力學基本概念8
112靜力學基本公理10
113約束與約束反力11
114受力分析與受力圖14
12平面力系15
121平面匯交力系16
122平面力偶系19
123平面任意力系20
13空間力系27
131力在空間坐標軸上的投影27
132力對軸的矩28
133空間力系的平衡條件及應用30
思考題與習題31
第2章軸向拉伸與壓縮36
21軸向拉伸與壓縮的概念36
22軸向拉伸與壓縮時橫截面的內(nèi)力36
221內(nèi)力的概念與軸力的計算36
222軸力正負號的規(guī)定37
223軸力圖37
23軸向拉伸與壓縮時的應力38
231應力的概念38
232軸向拉伸與壓縮時橫截面的應力38
233斜截面的應力39
24拉（壓）桿的變形41
241縱向變形與胡克定律41
242橫向變形與泊松比41
25材料在拉伸、壓縮時的力學性能43
251試件、設備及方法44
252低碳鋼拉伸時的力學性能44
253其他塑性材料拉伸時的力學性能46
254鑄鐵拉伸時的力學性能46
255低碳鋼壓縮時的力學性能47
256鑄鐵壓縮時的力學性能47
26拉（壓）桿件的強度計算47
261失效與許用應力47
262強度條件48
27應力集中的概念50
28拉（壓）桿連接件的強度計算51
281剪切的實用計算51
282擠壓的實用計算52
思考題與習題53
第3章扭轉(zhuǎn)55
31扭轉(zhuǎn)的概念55
32圓軸扭轉(zhuǎn)時的內(nèi)力55
321外力偶矩的計算55
322扭轉(zhuǎn)時的內(nèi)力—扭矩55
323扭矩圖56
33圓軸扭轉(zhuǎn)時的應力和強度計算57
331圓軸扭轉(zhuǎn)時的應力57
332圓軸扭轉(zhuǎn)時的強度條件59
34圓軸扭轉(zhuǎn)時的變形和剛度計算60
341圓軸扭轉(zhuǎn)時的變形60
342圓軸扭轉(zhuǎn)時的剛度計算61
思考題與習題61
第4章彎曲63
41概述63
411平面彎曲的概念63
412梁的類型63
42梁的內(nèi)力——剪力和彎矩64
43剪力方程和彎矩方程、剪力圖和彎矩圖65
44梁橫截面上的正應力和強度條件68
441純彎曲時梁橫截面上的正應力69
442橫力彎曲時梁橫截面上的正應力72
443彎曲正應力強度條件72
45梁的變形和剛度條件74
451撓度和轉(zhuǎn)角74
452用疊加法求梁的位移75
453梁的剛度條件77
46梁的彎曲切應力及彎曲切應力強度條件78
461矩形截面梁78
462工字形截面梁79
463圓形及圓環(huán)形截面梁79
464彎曲切應力強度條件79
47提高梁的彎曲強度和彎曲剛度的措施80
思考題與習題82
第5章應力狀態(tài)分析和強度理論84
51應力狀態(tài)的概念84
52平面應力狀態(tài)分析85
521解析法85
522圖解法86
53廣義胡克定律88
54強度理論89
思考題與習題93
第6章壓桿穩(wěn)定95
61壓桿穩(wěn)定的概念95
62細長壓桿的臨界載荷96
621兩端鉸支細長壓桿的臨界載荷96
622其他約束情況下細長壓桿的臨界載荷97
63壓桿的臨界應力97
631細長壓桿的臨界應力97
632歐拉公式的適用范圍98
633臨界應力的經(jīng)驗公式98
64壓桿的穩(wěn)定性設計99
641壓桿的穩(wěn)定條件99
642提高壓桿穩(wěn)定性的措施100
思考題與習題101第二篇常用平面機構(gòu)
第7章平面機構(gòu)的運動簡圖及自由度104
71運動副及其類型104
711運動副的概念104
712平面運動副的類型104
72平面機構(gòu)運動簡圖及其繪制105
721機構(gòu)運動簡圖及其作用105
722機構(gòu)運動簡圖的繪制105
73平面機構(gòu)的自由度107
731平面機構(gòu)自由度及計算107
732計算平面機構(gòu)自由度的注意事項108
733構(gòu)件組合成為機構(gòu)的條件111
思考題與習題112
第8章平面連桿機構(gòu)114
81平面連桿機構(gòu)的特點及應用114
811平面連桿機構(gòu)的特點114
812平面連桿機構(gòu)的應用114
82鉸鏈四桿機構(gòu)的基本形式及其判定115
821鉸鏈四桿機構(gòu)的基本形式115
822鉸鏈四桿機構(gòu)基本形式的判定117
83鉸鏈四桿機構(gòu)的演化118
831轉(zhuǎn)動副演化成移動副118
832擴大轉(zhuǎn)動副119
833取不同構(gòu)件為機架119
84平面四桿機構(gòu)的運動特性122
841急回特性122
842壓力角和傳動角122
843死點123
85平面四桿機構(gòu)的運動設計124
851圖解法124
852實驗法125
思考題與習題126
第9章凸輪機構(gòu)及其設計128
91凸輪機構(gòu)的組成、特點及分類128
911凸輪機構(gòu)的基本組成和特點128
912凸輪機構(gòu)的類型129
92從動件的運動規(guī)律130
921平面凸輪機構(gòu)的運動循環(huán)和基本概念130
922從動件的常用運動規(guī)律131
93凸輪輪廓設計133
931對心直移尖頂從動件盤形凸輪輪廓的設計134
932偏置直移尖頂從動件盤形凸輪輪廓的設計134
933對心直移滾子從動件盤形凸輪輪廓的設計135
934凸輪設計中的幾個問題135
思考題與習題137
第10章間歇運動機構(gòu)139
101棘輪機構(gòu)139
1011棘輪機構(gòu)的工作原理139
1012棘輪機構(gòu)的類型139
1013棘輪機構(gòu)的特點和應用140
102槽輪機構(gòu)141
1021槽輪機構(gòu)的組成和工作原理141
1022槽輪機構(gòu)的類型142
1023槽輪機構(gòu)的特點與應用142
思考題與習題143
第三篇常用機械傳動
第11章帶傳動和鏈傳動146
111帶傳動概述146
1111摩擦型帶傳動的類型146
1112摩擦型帶傳動的特點和應用147
112V帶和V帶輪147
1121V帶的結(jié)構(gòu)和標準147
1122V帶輪的材料和結(jié)構(gòu)148
113帶傳動工作情況的分析149
1131帶傳動的受力分析149
1132帶傳動的打滑與彈性滑動150
1133帶傳動的應力分析151
114普通V帶傳動的設計計算152
1141帶傳動的失效形式及設計準則152
1142單根V帶的許用功率152
1143普通V帶傳動的設計計算及
參數(shù)選擇152
115帶傳動的張緊、安裝與維護159
1151帶傳動的張緊159
1152帶傳動的安裝與維護160
116鏈傳動簡介161
1161鏈傳動的組成、特點和應用161
1162滾子鏈與鏈輪161
1163鏈傳動的運動特性163
1164鏈傳動的布置、張緊和潤滑164
思考題與習題166
第12章齒輪傳動167
121齒輪傳動的特點和類型167
122漸開線直齒圓柱齒輪168
1221漸開線的形成和性質(zhì)168
1222漸開線齒廓的嚙合特點169
1223漸開線直齒圓柱齒輪的名稱、參數(shù)及幾何尺寸計算170
123漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合傳動172
1231正確嚙合條件172
1232連續(xù)傳動條件173
1233標準中心距174
124漸開線齒輪輪齒的加工方法和根切174
1241輪齒的加工方法174
1242根切175
125齒輪的失效形式與設計準則176
1251齒輪的失效形式176
1252齒輪的設計準則177
126齒輪的常用材料及許用應力178
1261齒輪的常用材料178
1262齒輪的許用應力179
127漸開線標準直齒圓柱齒輪傳動的設計182
1271輪齒的受力分析182
1272輪齒的計算載荷182
1273齒面接觸疲勞強度的計算183
1274齒根彎曲疲勞強度的計算184
1275齒輪傳動主要參數(shù)的選擇185
1276齒輪精度的選擇186
1277齒輪的結(jié)構(gòu)187
1278齒輪傳動的潤滑188
128平行軸標準斜齒圓柱齒輪傳動191
1281齒廓曲面的形成及其嚙合191
1282主要參數(shù)及幾何尺寸192
1283斜齒圓柱齒輪的當量齒數(shù)193
129直齒圓錐齒輪傳動193
1291直齒圓錐齒輪傳動的傳動比193
1292主要參數(shù)及幾何尺寸計算194
1210蝸桿傳動195
12101蝸桿傳動的組成和特點195
12102蝸輪旋轉(zhuǎn)方向的確定195
12103蝸桿傳動的主要參數(shù)195
思考題與習題196
第13章輪系198
131輪系的類型198
132輪系的傳動比199
1321一對齒輪嚙合的傳動比的表示199
1322定軸輪系傳動比的計算199
1323行星輪系傳動比的計算201
1324組合輪系傳動比的計算202
133輪系的應用204
思考題與習題205
第四篇常用機械零部件
第14章螺紋連接與螺旋傳動208
141螺紋的主要參數(shù)和常用類型208
1411螺紋的形成和分類208
1412螺紋的主要參數(shù)209
1413幾種常用螺紋的特點及應用209
142螺紋連接的基本類型和螺紋連接件210
1421螺紋連接的基本類型210
1422標準螺紋連接件212
143螺紋連接的預緊與防松213
1431螺紋連接的預緊213
1432螺紋連接的防松214
144螺栓連接的強度計算216
1441松螺栓連接216
1442緊螺栓連接216
1443鉸制孔用螺栓連接217
145螺紋連接結(jié)構(gòu)設計注意事項218
146螺旋傳動簡介220
思考題與習題223
第15章軸和軸轂連接224
151軸的類型及材料224
1511軸的類型224
1512軸的常用材料及其選擇225
152動載荷與交變應力226
1521動載荷與交變應力的概念226
1522疲勞失效與疲勞極限227
153軸的結(jié)構(gòu)組成及設計228
1531軸的結(jié)構(gòu)組成228
1532軸的結(jié)構(gòu)設計228
154軸的設計計算232
1541按扭轉(zhuǎn)強度估算軸的最小直徑232
1542按彎扭組合強度校核232
1543剛度校核233
155軸轂連接237
1551鍵連接237
1552花鍵連接240
1553銷連接241
思考題與習題241
第16章軸承243
161滑動軸承概述243
1611滑動軸承的類型243
1612滑動軸承的結(jié)構(gòu)243
1613軸瓦245
1614滑動軸承的潤滑246
162液體摩擦滑動軸承簡介247
1621液體動壓滑動軸承247
1622液體靜壓滑動軸承248
163滾動軸承概述249
1631滾動軸承的結(jié)構(gòu)249
1632滾動軸承的類型及選擇249
1633滾動軸承的代號252
164滾動軸承的壽命計算254
1641滾動軸承的失效形式與計算準則254
1642基本額定壽命與基本額定動載荷254
1643當量動載荷254
1644壽命計算公式256
1645角接觸軸承軸向載荷計算258
1646滾動軸承靜強度計算259
165滾動軸承的組合設計260
1651軸系的軸向定位260
1652軸向位置及軸承游隙的調(diào)整261
1653軸承的配合與裝拆261
1654滾動軸承的潤滑263
1655滾動軸承的密封264
思考題與習題265
第17章聯(lián)軸器和離合器266
171聯(lián)軸器266
1711剛性聯(lián)軸器266
1712撓性聯(lián)軸器268
1713聯(lián)軸器的選擇269
172離合器269
1721操縱離合器270
1722自動離合器271
思考題與習題272
第18章回轉(zhuǎn)體的平衡273
181回轉(zhuǎn)體的靜平衡273
1811靜平衡計算273
1812靜平衡試驗274
182回轉(zhuǎn)體的動平衡274
1821動平衡計算274
1822動平衡試驗275
思考題與習題275
附錄帶式運輸機傳動裝置的設計276
參考文獻281
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