本教材本著“突出技能，重在實用，淡化理論，夠用為度”的指導思想，結合本課程的具體情況和教學實踐、工程實踐，把“理論力學”，“材料力學”，“機械原理”，“機械零件”四門課程有機地融合在一起。主要包括：物體的受力及其分析；各種常用機構的工作原理、特點和應用；材料力學的基本知識；通用零、部件的工作原理、特點以及設計方法。本書共17章，每章后均有習題。
本教材可作為高職教育機械制造類，尤其是數控技術專業、機電一體化專業的教學用書，也可作為成人高校教學用書以及工程技術人員參考用書。
目 錄
第1章 物體的受力及其力學分析 （1）
1.1 力的基本概念 （1）
1.1.1 力的概念 （1）
1.1.2 靜力學的基本公理 （1）
1.2 工程中常見的約束 （3）
1.2.1 約束與約束反力 （3）
1.2.2 物體的受力分析 （6）
1.3 平面匯交力系 （6）
1.3.1 平面匯交力系的合成 （6）
1.3.2 平面匯交力系平衡方程及其應用 （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） 目 錄
第1章 物體的受力及其力學分析 （1）
1.1 力的基本概念 （1）
1.1.1 力的概念 （1）
1.1.2 靜力學的基本公理 （1）
1.2 工程中常見的約束 （3）
1.2.1 約束與約束反力 （3）
1.2.2 物體的受力分析 （6）
1.3 平面匯交力系 （6）
1.3.1 平面匯交力系的合成 （6）
1.3.2 平面匯交力系平衡方程及其應用 （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 平面一般力系的簡化 （12）
1.5.2 平面一般力系的平衡方程及其應用 （12）
1.6 摩擦 （14）
1.6.1 滑動摩擦 （14）
1.6.2 摩擦角與自鎖現象 （15）
1.6.3 考慮摩擦時構件的平衡問題 （16）
1.7 空間力系 （17）
1.7.1 力在空間直角坐標系的投影 （17）
1.7.2 力對軸之矩 （18）
1.7.3 合力矩定理 （18）
1.7.4 空間力系的平衡方程 （19）
習題1 （21）
第2章 構件的強度和剛度 （24）
2.1 軸向拉伸與壓縮 （24）
2.1.1 軸向拉伸與壓縮 （24）
2.1.2 截面法、軸力與軸力圖 （25）
2.1.3 拉（壓）桿橫截面上的應力 （26）
2.1.4 拉伸與壓縮變形 （27）
2.1.5 材料拉伸與壓縮時的力學性能及強度計算 （29）
2.2 剪切與擠壓 （32）
2.2.1 工程實例 （32）
2.2.2 實用計算 （33）
2.3 圓軸扭轉 （35）
2.3.1 工程實例 （35）
2.3.2 扭矩與扭矩圖 （35）
2.3.3 圓軸扭轉時橫截面上的應力及強度計算 （37）
2.4 直梁的平面彎曲 （39）
2.4.1 基本概念及基本形式 （39）
2.4.2 剪力圖和彎矩圖 （40）
2.4.3 純彎曲時橫截面上的應力 （44）
2.4.4 截面慣性矩和抗彎截面系數 （46）
2.4.5 梁的正應力強度計算 （46）
2.5 合成彎扭的強度計算 （48）
2.5.1 拉伸、彎曲組合變形的強度計算 （48）
2.5.2 彎曲與扭轉組合變形的強度計算 （49）
習題2 （51）
第3章 平面機構的結構分析 （54）
3.1 機構的組成 （54）
3.1.1 自由度 （54）
3.1.2 運動副及其分類 （54）
3.2 平面機構的運動簡圖 （55）
3.2.1 運動副及構件的表示法 （55）
3.2.2 機構運動簡圖的繪制步驟 （56）
3.3 平面機構自由度 （57）
3.3.1 平面機構自由度的計算 （57）
3.3.2 機構具有確定運動的條件 （57）
3.3.3 計算機構自由度的注意事項 （58）
習題3 （60）
第4章 平面連桿機構 （62）
4.1 鉸鏈四連桿機構的基本類型及其演化 （62）
4.1.1 鉸鏈四連桿機構的基本類型 （62）
4.1.2 平面四桿機構的演化 （63）
4.2 平面四桿機構的特性 （66）
4.2.1 鉸鏈四桿機構曲柄存在的條件 （66）
4.2.2 急回特性 （66）
4.2.3 壓力角和傳動角 （67）
4.2.4 死點位置 （68）
4.3 圖解法設計平面四桿機構 （70）
4.3.1 按給定行程速比系數K設計四桿機構 （70）
4.3.2 按給定連桿位置設計四桿機構 （71）
4.3.3 按給定兩連桿的對應位置設計四桿機構 （71）
習題4 （72）
第5章 凸輪機構 （74）
5.1 概述 （74）
5.1.1 凸輪機構的應用及特點 （74）
5.1.2 凸輪機構的類型 （75）
5.2 常用從動件運動規律 （76）
5.2.1 凸輪與從動件運動關系 （76）
5.2.2 常用從動件運動規律 （76）
5.3 圖解法設計盤形凸輪輪廓 （78）
5.3.1 反轉法原理 （79）
5.3.2 圖解法 （79）
5.4 凸輪機構基本尺寸的確定 （80）
5.4.1 壓力角的確定 （80）
5.4.2 凸輪基圓半徑的確定 （81）
5.4.3 滾子半徑的確定 （82）
習題5 （82）
第6章 間歇機構 （84）
6.1 棘輪機構 （84）
6.1.1 棘輪機構工作原理 （84）
6.1.2 棘輪機構的類型 （84）
6.1.3 棘輪轉角的調節方法 （85）
6.1.4 棘輪機構的特點和應用 （86）
6.2 槽輪機構 （86）
6.2.1 槽輪機構的組成及工作原理 （86）
6.2.2 槽輪機構的類型、特點及應用 （87）
6.3 不完全齒輪機構簡介 （87）
6.3.1 不完全齒輪機構工作原理和類型 （87）
6.3.2 不完全齒輪機構的特點和應用 （88）
習題6 （88）
第7章 螺紋連接和螺紋的傳動 （89）
7.1 螺紋連接的基礎知識 （89）
7.1.1 螺紋的形成和類型 （89）
7.1.2 螺紋的主要參數 （90）
7.1.3 常用螺紋的特點及應用 （91）
7.1.4 螺紋副的受力、效率和自鎖分析 （92）
7.1.5 螺紋連接的基本類型 （93）
7.1.6 常用螺紋連接件 （95）
7.2 螺紋連接的預緊與防松 （96）
7.2.1 螺紋連接的預緊 （96）
7.2.2 螺紋連接的防松 （97）
7.3 螺栓連接的強度計算 （98）
7.3.1 普通螺栓的強度計算 （98）
7.3.2 鉸制孔螺栓連接的強度計算 （100）
7.3.3 螺栓組連接的結構設計和受力分析 （101）
7.4 螺紋連接的材料和許用應力 （102）
7.4.1 螺紋連接件的材料 （102）
7.4.2 螺紋連接的許用應力 （103）
7.5 螺旋傳動 （104）
7.5.1 螺旋傳動的類型及應用 （104）
7.5.2 滑動螺旋傳動 （105）
7.5.3 滾動螺旋傳動 （105）
習題7 （108）
第8章 機械的潤滑與密封 （110）
8.1 潤滑劑及其選用 （110）
8.1.1 潤滑油及其選用 （110）
8.1.2 潤滑脂（半固體潤滑劑） （111）
8.1.3 固體潤滑劑 （112）
8.2 密封裝置 （113）
8.2.1 密封裝置的類型 （113）
8.2.2 密封裝置的選擇 （117）
習題8 （117）
第9章 帶傳動和鏈傳動 （118）
9.1 帶傳動概述 （118）
9.1.1 帶傳動的類型、特點和應用 （118）
9.1.2 V帶和帶輪 （120）
9.1.3 帶傳動的張緊、安裝與維護 （125）
9.2 帶傳動的設計 （127）
9.2.1 帶傳動的工作情況分析 （127）
9.2.2 帶傳動的設計 （129）
9.3 同步帶傳動 （140）
9.3.1 同步帶傳動的特點 （140）
9.3.2 同步帶的參數、形式、尺寸和標記 （140）
9.4 鏈傳動 （141）
9.4.1 鏈傳動的組成、特點及應用 （141）
9.4.2 滾子鏈 （142）
9.4.3 鏈輪 （143）
9.4.4 鏈傳動的失效形式及計算準則 （143）
9.4.5 鏈傳動的布置和張緊 （144）
9.4.6 鏈傳動的潤滑 （145）
習題9 （146）
第10章 齒輪傳動 （147）
10.1 齒輪傳動的特點和基本類型 （147）
10.2 漸開線性質及漸開線齒廓嚙合特性 （148）
10.2.1 漸開線的形成 （148）
10.2.2 漸開線的性質 （149）
10.2.3 漸開線齒廓的嚙合特點 （149）
10.3 漸開線標準直齒圓柱齒輪的基本參數和幾何尺寸 （150）
10.3.1 基本參數 （150）
10.3.2 標準直齒圓柱齒輪的幾何尺寸 （151）
10.4 漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動 （152）
10.5 漸開線齒輪的加工與齒廓的根切 （153）
10.5.1 漸開線齒輪的加工方法 （153）
10.5.2 根切現象與最小齒數 （155）
10.6 齒輪的失效形式與材料選擇 （155）
10.6.1 常見的失效形式 （155）
10.6.2 設計準則 （157）
10.6.3 常用材料 （157）
10.7 直齒圓柱齒輪傳動的強度計算 （158）
10.7.1 輪齒的受力分析和計算載荷 （158）
10.7.2 齒面接觸疲勞強度計算 （159）
10.7.3 齒根彎曲疲勞強度計算 （162）
10.8 斜齒圓柱齒輪傳動 （164）
10.8.1 嚙合特點 （164）
10.8.2 基本參數及幾何尺寸計算 （164）
10.8.3 正確嚙合條件和重合度 （166）
10.8.4 斜齒圓柱齒輪的當量齒數 （167）
10.8.5 斜齒圓柱齒輪的強度計算 （167）
10.9 直齒圓錐齒輪傳動 （169）
10.9.1 圓錐齒輪傳動概述 （169）
10.9.2 幾何尺寸計算 （169）
10.10 齒輪的結構設計 （171）
10.11 標準齒輪傳動的設計計算 （172）
10.12 齒輪傳動的潤滑 （177）
習題10 （178）
第11章 蝸桿傳動 （180）
11.1 概述 （180）
11.1.1 蝸桿傳動的特點和類型 （180）
11.1.2 蝸桿的主要參數和幾何尺寸計算 （180）
11.2 蝸桿傳動的失效形式、材料和結構 （182）
11.3 蝸桿傳動的效率及熱平衡 （185）
11.4 蝸桿傳動的潤滑 （186）
習題11 （187）
第12章 輪系 （188）
12.1 定軸輪系傳動比的計算 （188）
12.2 周轉輪系 （191）
12.3 輪系的應用 （191）
12.4 其他新型齒輪傳動簡介 （194）
習題12 （195）
第13章 減速器 （196）
13.1 減速器箱體 （196）
13.2 常用減速器的類型、特點及應用 （198）
13.3 減速器附屬零件 （199）
習題13 （200）
第14章 軸和軸轂連接 （201）
14.1 軸的分類和材料 （201）
14.1.1 軸的分類 （201）
14.1.2 軸的材料及選擇 （202）
14.2 軸的結構設計 （203）
14.2.1 軸徑的初步確定 （204）
14.2.2 軸結構設計的基本要求 （205）
14.3 軸的強度計算 （209）
14.4 軸的剛度計算簡介 （214）
14.5 軸轂連接 （215）
14.5.1 鍵連接的類型和特點 （215）
14.5.2 銷連接 （220）
14.5.3 成形連接 （221）
14.5.4 過盈配合連接 （221）
習題14 （221）
第15章 軸承 （223）
15.1 概述 （223）
15.2 滑動軸承 （223）
15.2.1 滑動軸承的結構 （223）
15.2.2 滑動軸承的材料 （226）
15.2.3 滑動軸承的潤滑 （227）
15.3 滾動軸承 （228）
15.3.1 概述 （228）
15.3.2 滾動軸承的代號 （231）
15.3.3 滾動軸承的選用 （233）
15.3.4 滾動軸承的設計計算 （234）
15.3.5 滾動軸承的壽命計算 （235）
15.3.6 滾動軸承的靜強度計算 （241）
15.4 滾動軸承的組合設計 （241）
15.4.1 軸承的周向固定和配合 （241）
15.4.2 軸承的軸向固定 （242）
15.4.3 軸承組合位置的調整 （244）
15.4.4 滾動軸承的預緊 （245）
15.4.5 支承部位的剛度和同軸度 （245）
15.4.6 滾動軸承的安裝與拆卸 （246）
15.5 滾動軸承的潤滑 （248）
15.5.1 潤滑劑的選擇 （248）
15.5.2 潤滑方式 （249）
15.6 滾動軸承的密封裝置 （250）
15.7 滑動軸承和滾動軸承的性能對比 （251）
習題15 （251）
第16章 聯軸器和離合器 （253）
16.1 聯軸器 （253）
16.1.1 聯軸器的類型 （253）
16.1.2 常用聯軸器的結構和特性 （253）
16.1.3 聯軸器的選擇 （256）
16.2 離合器 （257）
16.2.1 離合器的類型 （257）
16.2.2 常用離合器的結構和特性 （257）
16.3 制動器簡介 （260）
16.3.1 制動器的分類 （261）
16.3.2 常用制動器 （262）
16.3.3 制動器的選擇原則 （263）
習題16 （263）
第17章 機械的平衡與調速 （264）
17.1 機械平衡的目的與分類 （264）
17.1.1 機械平衡的目的 （264）
17.1.2 機械平衡的分類 （264）
17.2 回轉件的靜平衡 （265）
17.3 回轉件的動平衡 （266）
17.3.1 回轉件的動平衡計算 （266）
17.3.2 回轉件的動平衡試驗 （268）
17.4 機械速度波動的調節 （268）
17.4.1 周期性速度波動的調節 （268）
17.4.2 非周期性速度波動 （268）
習題17 （269）
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