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基础篇1

第1章　工程材料与钢的热处理1

1.1　材料的力学性能和工艺性能1

1.1.1　金属材料的力学性能1

1.1.2　金属材料的工艺性能6

1.2　常用工程材料7

1.2.1　黑色金属材料7

1.2.2　有色金属材料13

1.2.3　非金属材料15

1.3　钢的常用热处理及其作用16

1.3.1 退火17

1.3.2　正火18

1.3.3　淬火18

1.3.4　回火18

1.3.5　表面淬火19

1.3.6　化学热处理19

1.3.7　热处理表示方法19

习题21

第2章　极限配合与技术测量22

2.1 概述22

2.1.1　极限配合在机械生产中的应用22

2.1.2　互换性的概念28

2.2　公差与配合标准简介和选用29

2.2.1　公差与配合标准的主要内容30

2.2.2　公差与配合的选择34

2.3　形位公差简介39

2.3.1　形状公差40

2.3.2　位置公差43

2.3.3 包容原则49

2.4　表面粗糙度50

2.4.1　表面粗糙度的界定50

2.4.2　表面粗糙度的评定51

2.4.3　评定参数的选用54

2.4.4　参数值的选用54

2.5　常用量具的选择和使用56

2.5.1　外圆、孔、高度与深度的检测56

2.5.2 圆锥表面的检测60

2.5.3 角度的检测62

2.5.4　平键测量64

2.5.5　螺纹的检测66

习题67

第3章　工程力学基础69

3.1　静力学基础69

3.1.1　力的概念及力的性质69

3.1.2　力偶和力偶矩72

3.1.3　力的平移定理73

3.2　刚体的运动力学74

3.2.1 刚体的平动运动分析74

3.2.2　刚体的定轴转动81

3.2.3 刚体的平面运动86

3.3　载荷和应力的分类87

3.3.1 载荷分类87

3.3.2　应力分类87

3.4　机械零件的主要失效形式及工作能力准则89

3.4.1　机械零件的主要失效形式89

3.4.2　机械零件的工作能力准则90

习题91

应用篇95

第4章　平面连杆机构95

4.1　机器和机构95

4.1.1　机器及其特性95

4.1.2　机构及其特征97

4.1.3　构件和零件97

4.2　平面机构运动简图98

4.2.1　运动副及其分类98

4.2.2　机构运动简图的绘制100

4.2.3　平面机构具有确定相对运动的条件102

4.3　平面四杆机构及其应用104

4.3.1　铰链四杆机构104

4.3.2　带移动副的四杆机构107

4.3.3　平面四杆机构的急回特性和行程速比系数110

4.4　平面机构支反力和构件受力分析111

4.4.1　机构运动副的约束力及构件受力图111

4.4.2　机构运动副和构件受力计算（平面力系平衡条件）115

4.5　平面机构中拉（压）构件的强度和变形计算123

4.5.1　轴向拉伸和轴向压缩概述123

4.5.2 内力、截面法和轴力（轴力图）123

4.5.3　轴向拉压时横截面上的应力及强度计算125

4.5.4　轴向拉伸和压缩时的变形127

4.5.5　压杆稳定和应力集中简介129

习题131

第5章　齿轮传动136

5.1　齿轮传动的特点和分类136

5.1.1　齿轮传动的特点136

5.1.2　齿轮传动的分类137

5.1.3　齿轮传动的基本要求138

5.2　渐开线齿廓138

5.2.1　渐开线的形成及性质139

5.2.2　渐开线齿廓的啮合特性139

5.3　直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸141

5.3.1　齿轮各部分名称141

5.3.2　直齿圆柱齿轮的主要参数142

5.3.3　标准直齿圆柱齿轮的主要几何尺寸142

5.3.4　公法线长度和分度圆弦齿厚143

5.4　渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动144

5.4.1　渐开线直齿圆柱齿轮的啮合过程144

5.4.2　渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件145

5.4.3　渐开线直齿圆柱齿轮连续传动的条件146

5.5　渐开线直齿圆柱齿轮的切齿干涉和变位齿轮简介146

5.5.1　渐开线齿轮的加工方法及原理146

5.5.2　渐开线齿轮的切齿干涉和最少齿数148

5.5.3 变位齿轮简介148

5.6　齿轮失效形式与齿轮材料149

5.6.1 齿轮的常见失效形式149

5.6.2　齿轮传动的设计准则150

5.6.3　齿轮材料及热处理151

5.6.4　齿轮的许用应力152

5.7　标准直齿圆柱齿轮传动设计计算153

5.7.1　受力分析153

5.7.2　齿面接触疲劳强度的简化计算154

5.7.3　齿根弯曲疲劳强度的简化计算155

5.7.4　齿轮传动主要参数的选择156

5.7.5　圆柱齿轮的精度等级选择157

5.7.6 圆柱齿轮的结构设计与工作图158

5.7.7　应用实例160

5.8　斜齿圆柱齿轮传动162

5.8.1　斜齿圆柱齿轮传动的特点162

5.8.2　斜齿圆柱齿轮传动163

5.8.3　斜齿圆柱齿轮传动的强度计算165

5.9　直齿圆锥齿轮166

5.9.1 圆锥齿轮传动概述166

5.9.2　直齿圆锥齿轮传动的主要参数、几何尺寸167

5.9.3 当量齿轮与当量齿数168

5.9.4　强度计算169

5.10　蜗杆传动169

5.10.1　蜗杆传动的类型及特点169

5.10.2　蜗杆传动的主要参数和几何尺寸170

5.10.3　蜗杆和蜗轮的结构173

5.10.4　蜗杆传动的失效形式及所用材料173

5.10.5　蜗杆传动的强度计算174

5.11 轮系176

5.11.1　概述176

5.11.2　定轴轮系传动比计算177

5.11.3　周转轮系传动比计算179

习题182

第6章　带传动和链传动185

6.1　带传动的类型和特点185

6.1.1　带传动的主要类型185

6.1.2　带传动的特点和应用186

6.2　普通V带、V带轮的结构及标准187

6.2.1　普通V带的结构及标准187

6.2.2　普通V带轮的结构188

6.3　带传动的工作情况分析189

6.3.1　传动比和包角190

6.3.2　受力分析190

6.3.3　弹性滑动和打滑191

6.3.4　普通V传动的计算191

6.4　链传动的类型和特点197

6.4.1　链条的主要类型197

6.4.2　链传动的主要特点198

6.4.3　滚子链传动198

6.5 带传动和链传动的布置、润滑和维护200

6.5.1　V带传动的张紧装置200

6.5.2　V带传动的安装和维护201

6.5.3　链传动的布置201

6.5.4　链传动的润滑和维护202

习题203

第7章 轴承204

7.1　轴承的功用和类型204

7.1.1　轴承的功用204

7.1.2　轴承的类型204

7.2　滑动轴承简介205

7.2.1 向心滑动轴承205

7.2.2　推力滑动轴承207

7.2.3　轴承材料208

7.3　滚动轴承210

7.3.1 滚动轴承的结构和类型210

7.3.2　滚动轴承的代号213

7.3.3　滚动轴承的类型选择215

7.3.4　滚动轴承的失效形式216

7.3.5　滚动轴承的寿命计算216

7.3.6　滚动轴承寿命计算举例219

7.3.7　滚动轴承的静强度计算222

7.3.8　滚动轴承的组合结构223

7.3.9　滚动轴承的润滑与密封228

习题233

第8章　轴235

8.1　概述235

8.1.1 轴的分类235

8.1.2　轴的材料236

8.2　传动轴的强度和刚度——构件的扭转问题238

8.2.1　扭转的基本概念和转矩T238

8.2.2　扭矩和扭矩图238

8.2.3　传动轴受扭转时截面上切应力与变形241

8.2.4　传动轴的强度和刚度校核243

8.2.5　轴最小直径的估算245

8.3　心轴的强度和刚度——构件的弯曲问题246

8.3.1 弯曲的基本概念246

8.3.2 弯曲时的内力——剪力和弯矩248

8.3.3　弯曲正应力和弯曲强度校核251

8.3.4　弯曲变形的刚度条件255

8.4　转轴的强度——构件的弯扭组合问题256

8.5　轴结构尺寸的确定259

8.5.1 轴和轴上零件的定位259

8.5.2　轴上零件的固定259

8.5.3　轴的结构工艺性261

8.5.4　提高轴的疲劳强度262

习题266

第9章　联接271

9.1 螺纹联接271

9.1.1　概述271

9.1.2　螺纹联接类型及螺纹联接件275

9.1.3　螺纹联接的装配法278

9.1.4　螺纹联接的防松279

9.2　键联接和销联接279

9.2.1　键联接的类型280

9.2.2　平键联接的尺寸选择及强度校核282

9.2.3　花键联接285

9.2.4　销联接286

9.3　联轴器、离合器和制动器286

9.3.1　概述287

9.3.2　联轴器287

9.3.3　离合器290

习题292

第10章　其他常用机构294

10.1 凸轮机构294

10.1.1 凸轮机构的组成、类型及特点294

10.1.2　工作原理296

10.1.3　应用实例297

10.2　螺旋机构298

10.2.1　螺旋机构的组成和特点298

10.2.2　螺旋机构的工作原理298

10.3 间歇运动机构300

10.3.1　棘轮机构300

10.3.2　槽轮机构302

10.3.3　不完全齿轮机构304

10.4　其他新型传动机构305

10.4.1　滚动螺旋传动305

10.4.2　静压螺旋传动307

10.4.3　滚珠花键传动307

10.4.4　锥环无键联轴传动308

10.4.5　摆线针轮行星传动308

10.4.6　谐波齿轮传动309

习题310

第11章　机械创新312

11.1　机械创新设计概述312

11.1.1　机械创新设计的概念312

11.1.2　机械创新设计的特点313

11.1.3　机械创新设计中的创新思维313

11.1.4　常用创新技法314

11.2　平面四杆机构尺寸的确定315

11.2.1　按给定的连杆位置确定四杆机构315

11.2.2　按给定的行程速比系数K确定四杆机构316

11.3　机构的演化317

11.4　机构的组合与创新320

11.4.1 串联式机构组合与创新321

11.4.2　并联式机构组合与创新324

11.4.3　复合式机构组合与创新326

11.4.4　叠加式机构组合与创新328

习题329

参考文献330