绪论

0.1 引言

0.2 本课程的研究对象、内容与任务

0.2.1 研究对象

0.2.2 课程的内容

0.2.3 课程的任务

0.3 机械设计的基本要求和一般程序

0.3.1 机械设计的基本要求

0.3.2 机械设计的一般程序

0.4 机械设计中的常用设计方法

第一篇 构件的静力分析与承载能力分析

第1章 构件的静力分析

1.1 静力学基础

1.1.1 静力学基本概念

1.1.2 静力学基本公理

1.1.3 约束与约束反力

1.1.4 受力分析与受力图

1.2 平面力系

1.2.1 平面汇交力系

1.2.2 平面力偶系

1.2.3 平面任意力系

1.3 空间力系

1.3.1 力在空间坐标轴上的投影

1.3.2 力对轴的矩

1.3.3 空间力系的平衡条件及应用

思考题与习题

第2章 轴向拉伸与压缩

2.1 轴向拉伸与压缩的概念

2.2 轴向拉伸与压缩时横截面的内力

2.2.1 内力的概念与轴力的计算

2.2.2 轴力正负号的规定

2.2.3 轴力图

2.3 轴向拉伸与压缩时的应力

2.3.1 应力的概念

2.3.2 轴向拉伸与压缩时横截面的应力

2.3.3 斜截面的应力

2.4 拉（压）杆的变形

2.4.1 纵向变形与胡克定律

2.4.2 横向变形与泊松比

2.5 材料在拉伸、压缩时的力学性能

2.5.1 试件、设备及方法

2.5.2 低碳钢拉伸时的力学性能

2.5.3 其他塑性材料拉伸时的力学性能

2.5.4 铸铁拉伸时的力学性能

2.5.5 低碳钢压缩时的力学性能

2.5.6 铸铁压缩时的力学性能

2.6 拉（压）杆件的强度计算

2.6.1 失效与许用应力

2.6.2 强度条件

2.7 应力集中的概念

2.8 拉（压）杆连接件的强度计算

2.8.1 剪切的实用计算

2.8.2 挤压的实用计算

思考题与习题

第3章 扭转

3.1 扭转的概念

3.2 圆轴扭转时的内力

3.2.1 外力偶矩的计算

3.2.2 扭转时的内力—扭矩

3.2.3 扭矩图

3.3 圆轴扭转时的应力和强度计算

3.3.1 圆轴扭转时的应力

3.3.2 圆轴扭转时的强度条件

3.4 圆轴扭转时的变形和刚度计算

3.4.1 圆轴扭转时的变形

3.4.2 圆轴扭转时的刚度计算

思考题与习题

第4章 弯曲

4.1 概述

4.1.1 平面弯曲的概念

4.1.2 梁的类型

4.2 梁的内力——剪力和弯矩

4.3 剪力方程和弯矩方程、剪力图和弯矩图

4.4 梁横截面上的正应力和强度条件

4.4.1 纯弯曲时梁横截面上的正应力

4.4.2 横力弯曲时梁横截面上的正应力

4.4.3 弯曲正应力强度条件

4.5 梁的变形和刚度条件

4.5.1 挠度和转角

4.5.2 用叠加法求梁的位移

4.5.3 梁的刚度条件

4.6 梁的弯曲切应力及弯曲切应力强度条件

4.6.1 矩形截面梁

4.6.2 工字形截面梁

4.6.3 圆形及圆环形截面梁

4.6.4 弯曲切应力强度条件

4.7 提高梁的弯曲强度和弯曲刚度的措施

思考题与习题

第5章 应力状态分析和强度理论

5.1 应力状态的概念

5.2 平面应力状态分析

5.2.1 解析法

5.2.2 图解法

5.3 广义胡克定律

5.4 强度理论

思考题与习题

第6章 压杆稳定

6.1 压杆稳定的概念

6.2 细长压杆的临界载荷

6.2.1 两端铰支细长压杆的临界载荷

6.2.2 其他约束情况下细长压杆的临界载荷

6.3 压杆的临界应力

6.3.1 细长压杆的临界应力

6.3.2 欧拉公式的适用范围

6.3.3 临界应力的经验公式

6.4 压杆的稳定性设计

6.4.1 压杆的稳定条件

6.4.2 提高压杆稳定性的措施

思考题与习题

第二篇 常用平面机构

第7章 平面机构的运动简图及自由度

7.1 运动副及其类型

7.1.1 运动副的概念

7.1.2 平面运动副的类型

7.2 平面机构运动简图及其绘制

7.2.1 机构运动简图及其作用

7.2.2 机构运动简图的绘制

7.3 平面机构的自由度

7.3.1 平面机构自由度及计算

7.3.2 计算平面机构自由度的注意事项

7.3.3 构件组合成为机构的条件

思考题与习题

第8章 平面连杆机构

8.1 平面连杆机构的特点及应用

8.1.1 平面连杆机构的特点

8.1.2 平面连杆机构的应用

8.2 铰链四杆机构的基本形式及其判定

8.2.1 铰链四杆机构的基本形式

8.2.2 铰链四杆机构基本形式的判定

8.3 铰链四杆机构的演化

8.3.1 转动副演化成移动副

8.3.2 扩大转动副

8.3.3 取不同构件为机架

8.4 平面四杆机构的运动特性

8.4.1 急回特性

8.4.2 压力角和传动角

8.4.3 死点

8.5 平面四杆机构的运动设计

8.5.1 图解法

8.5.2 实验法

思考题与习题

第9章 凸轮机构及其设计

9.1 凸轮机构的组成、特点及分类

9.1.1 凸轮机构的基本组成和特点

9.1.2 凸轮机构的类型

9.2 从动件的运动规律

9.2.1 平面凸轮机构的运动循环和基本概念

9.2.2 从动件的常用运动规律

9.3 凸轮轮廓设计

9.3.1 对心直移尖顶从动件盘形凸轮轮廓的设计

9.3.2 偏置直移尖顶从动件盘形凸轮轮廓的设计

9.3.3 对心直移滚子从动件盘形凸轮轮廓的设计

9.3.4 凸轮设计中的几个问题

思考题与习题

第10章 间歇运动机构

10.1 棘轮机构

10.1.1 棘轮机构的工作原理

10.1.2 棘轮机构的类型

10.1.3 棘轮机构的特点和应用

10.2 槽轮机构

10.2.1 槽轮机构的组成和工作原理

10.2.2 槽轮机构的类型

10.2.3 槽轮机构的特点与应用

思考题与习题

第三篇 常用机械传动

第11章 带传动和链传动

11.1 带传动概述

11.1.1 摩擦型带传动的类型

11.1.2 摩擦型带传动的特点和应用

11.2 V带和V带轮

11.2.1 V带的结构和标准

11.2.2 V带轮的材料和结构

11.3 带传动工作情况的分析

11.3.1 带传动的受力分析

11.3.2 带传动的打滑与弹性滑动

11.3.3 带传动的应力分析

11.4 普通V带传动的设计计算

11.4.1 带传动的失效形式及设计准则

11.4.2 单根V带的许用功率

11.4.3 普通V带传动的设计计算及参数选择

11.5 带传动的张紧、安装与维护

11.5.1 带传动的张紧

11.5.2 带传动的安装与维护

11.6 链传动简介

11.6.1 链传动的组成、特点和应用

11.6.2 滚子链与链轮

11.6.3 链传动的运动特性

11.6.4 链传动的布置、张紧和润滑

思考题与习题

第12章 齿轮传动

12.1 齿轮传动的特点和类型

12.2 渐开线直齿圆柱齿轮

12.2.1 渐开线的形成和性质

12.2.2 渐开线齿廓的啮合特点

12.2.3 渐开线直齿圆柱齿轮的名称、参数及几何尺寸计算

12.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动

12.3.1 正确啮合条件

12.3.2 连续传动条件

12.3.3 标准中心距

12.4 渐开线齿轮轮齿的加工方法和根切

12.4.1 轮齿的加工方法

12.4.2 根切

12.5 齿轮的失效形式与设计准则

12.5.1 齿轮的失效形式

12.5.2 齿轮的设计准则

12.6 齿轮的常用材料及许用应力

12.6.1 齿轮的常用材料

12.6.2 齿轮的许用应力

12.7 渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的设计

12.7.1 轮齿的受力分析

12.7.2 轮齿的计算载荷

12.7.3 齿面接触疲劳强度的计算

12.7.4 齿根弯曲疲劳强度的计算

12.7.5 齿轮传动主要参数的选择

12.7.6 齿轮精度的选择

12.7.7 齿轮的结构

12.7.8 齿轮传动的润滑

12.8 平行轴标准斜齿圆柱齿轮传动

12.8.1 齿廓曲面的形成及其啮合

12.8.2 主要参数及几何尺寸

12.8.3 斜齿圆柱齿轮的当量齿数

12.9 直齿圆锥齿轮传动

12.9.1 直齿圆锥齿轮传动的传动比

12.9.2 主要参数及几何尺寸计算

12.10 蜗杆传动

12.10.1 蜗杆传动的组成和特点

12.10.2 蜗轮旋转方向的确定

12.10.3 蜗杆传动的主要参数

思考题与习题

第13章 轮系

13.1 轮系的类型

13.2 轮系的传动比

13.2.1 一对齿轮啮合的传动比的表示

13.2.2 定轴轮系传动比的计算

13.2.3 行星轮系传动比的计算

13.2.4 组合轮系传动比的计算

13.3 轮系的应用

思考题与习题

第四篇 常用机械零部件

第14章 螺纹连接与螺旋传动

14.1 螺纹的主要参数和常用类型

14.1.1 螺纹的形成和分类

14.1.2 螺纹的主要参数

14.1.3 几种常用螺纹的特点及应用

14.2 螺纹连接的基本类型和螺纹连接件

14.2.1 螺纹连接的基本类型

14.2.2 标准螺纹连接件

14.3 螺纹连接的预紧与防松

14.3.1 螺纹连接的预紧

14.3.2 螺纹连接的防松

14.4 螺栓连接的强度计算

14.4.1 松螺栓连接

14.4.2 紧螺栓连接

14.4.3 铰制孔用螺栓连接

14.5 螺纹连接结构设计注意事项

14.6 螺旋传动简介

思考题与习题

第15章 轴和轴毂连接

15.1 轴的类型及材料

15.1.1 轴的类型

15.1.2 轴的常用材料及其选择

15.2 动载荷与交变应力

15.2.1 动载荷与交变应力的概念

15.2.2 疲劳失效与疲劳极限

15.3 轴的结构组成及设计

15.3.1 轴的结构组成

15.3.2 轴的结构设计

15.4 轴的设计计算

15.4.1 按扭转强度估算轴的最小直径

15.4.2 按弯扭组合强度校核

15.4.3 刚度校核

15.5 轴毂连接

15.5.1 键连接

15.5.2 花键连接

15.5.3 销连接

思考题与习题

第16章 轴承

16.1 滑动轴承概述

16.1.1 滑动轴承的类型

16.1.2 滑动轴承的结构

16.1.3 轴瓦

16.1.4 滑动轴承的润滑

16.2 液体摩擦滑动轴承简介

16.2.1 液体动压滑动轴承

16.2.2 液体静压滑动轴承

16.3 滚动轴承概述

16.3.1 滚动轴承的结构

16.3.2 滚动轴承的类型及选择

16.3.3 滚动轴承的代号

16.4 滚动轴承的寿命计算

16.4.1 滚动轴承的失效形式与计算准则

16.4.2 基本额定寿命与基本额定动载荷

16.4.3 当量动载荷

16.4.4 寿命计算公式

16.4.5 角接触轴承轴向载荷计算

16.4.6 滚动轴承静强度计算

16.5 滚动轴承的组合设计

16.5.1 轴系的轴向定位

16.5.2 轴向位置及轴承游隙的调整

16.5.3 轴承的配合与装拆

16.5.4 滚动轴承的润滑

16.5.5 滚动轴承的密封

思考题与习题

第17章 联轴器和离合器

17.1 联轴器

17.1.1 刚性联轴器

17.1.2 挠性联轴器

17.1.3 联轴器的选择

17.2 离合器

17.2.1 操纵离合器

17.2.2 自动离合器

思考题与习题

第18章 回转体的平衡

18.1 回转体的静平衡

18.1.1 静平衡计算

18.1.2 静平衡试验

18.2 回转体的动平衡

18.2.1 动平衡计算

18.2.2 动平衡试验

思考题与习题

附录 带式运输机传动装置的设计

参考文献