機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第2版）

前言
緒論
0.1 機(jī)器的組成及其特征
0.1.1 機(jī)器、機(jī)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)組成
0.1.2 機(jī)器的功能組成
0.2 本課程的性質(zhì)、研究對(duì)象、任務(wù)和學(xué)習(xí)方法
0.3 機(jī)械零件的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
0.4 機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求及程序
0.4.1 機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求
0.4.2 機(jī)械設(shè)計(jì)的一般程序
0.5 習(xí)題

第1篇 靜力學(xué)
第1章 靜力學(xué)的基礎(chǔ)
1.1 靜力學(xué)的基本概念
1.1.1 力的概念
1.1.2 力系的有關(guān)概念
1.1.3 剛體的概念
1.2 靜力學(xué)公理
1.3 約束和約束反力的概念及類型
1.3.1 柔索約束
1.3.2 光滑面約束
1.3.3 光滑鉸鏈約束
1.3.4 軸承約束
1.4 物體的受力分析和受力圖
1.5 習(xí)題
第2章 平面力系
2.1 平面匯交力系合成與平衡的幾何法
2.1.1 平面匯交力系合成的幾何法
2.1.2 平面匯交力系平衡的幾何條件
2.2 平面匯交力系合成與平衡的解析法
2.2.1 力在坐標(biāo)軸上的投影
2.2.2 合力投影定理
2.2.3 平面匯交力系的平衡方程
2.3 力對(duì)點(diǎn)之矩與合力矩定理
2.3.1 力對(duì)點(diǎn)之矩
2.3.2 合力矩定理
2.4 力偶及其性質(zhì)
2.4.1 力偶的概念
2.4.2 力偶的三要素
2.4.3 力偶的等效條件及力偶的性質(zhì)
2.5 平面力偶系的合成與平衡方程
2.5.1 平面力偶系的合成
2.5.2 平面力偶系的平衡條件
2.6 平面一般力系的簡化與平衡方程
2.6.1 力的平移定理
2.6.2 平面一般力系的簡化
2.6.3 平面一般力系的平衡方程及其應(yīng)用
2.7 物體系統(tǒng)的平衡
2.8 摩擦
2.8.1 滑動(dòng)摩擦
2.8.2 摩擦角和自鎖
2.8.3 考慮滑動(dòng)摩擦?xí)r的平衡問題
2.9 習(xí)題
第3章 空間力系
3.1 力在空間直角坐標(biāo)軸上的投影
3.2 力對(duì)軸之矩
3.2.1 力對(duì)軸之矩的概念
3.2.2 合力矩定理
3.3 空間力系的平衡方程及其應(yīng)用
3.3.1 空間一般力系的平衡條件和平衡方程
3.3.2 空間力系的特殊情況
3.4 重心及其計(jì)算
3.5 習(xí)題

第2篇 材料力學(xué)
引言
第4章 拉伸與壓縮
4.1 拉伸與壓縮的概念和實(shí)例
4.2 軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力
4.2.1 內(nèi)力和軸力圖
4.2.2 多力桿的軸力與軸力圖
4.2.3 軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的應(yīng)力
4.3 材料在拉伸或壓縮時(shí)的力學(xué)性能
4.3.1 低碳鋼在拉伸時(shí)的力學(xué)性能
4.3.2 其他塑性材料在拉伸時(shí)的力學(xué)性能
4.3.3 材料在壓縮時(shí)的力學(xué)性能
4.4 軸向拉伸或壓縮時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算
4.4.1 極限應(yīng)力、許用應(yīng)力和安全因數(shù)
4.4.2 強(qiáng)度計(jì)算
4.5 軸向拉伸（或壓縮）時(shí)的變形
4.5.1 縱向變形
4.5.2 胡克定律
4.5.3 橫向變形
4.5.4 泊松比
4.6 COSMOSWorks簡介
4.7 習(xí)題
第5章 剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算
5.1 剪切及其實(shí)用計(jì)算
5.1.1 剪切的概念
5.1.2 剪切時(shí)的內(nèi)力
5.1.3 剪切的實(shí)用計(jì)算
5.2 擠壓及其實(shí)用計(jì)算
5.2.1 擠壓的概念
5.2.2 擠壓的實(shí)用計(jì)算
5.3 習(xí)題
第6章 扭轉(zhuǎn)
6.1 扭轉(zhuǎn)的概念
6.2 外力偶矩的計(jì)算以及扭矩和扭矩圖
6.2.1 外力偶矩的計(jì)算
6.2.2 扭矩和扭矩圖
6.3 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力和強(qiáng)度條件
6.4 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形和剛度條件
6.5 習(xí)題
第7章 直梁彎曲
7.1 梁的類型及計(jì)算簡圖
7.1.1 對(duì)稱彎曲的概念
7.1.2 梁上的載荷
7.1.3 梁的基本形式
7.2 梁彎曲時(shí)的內(nèi)力
7.2.1 剪力和彎矩
7.2.2 剪力方程和彎矩方程
7.2.3 剪力圖和彎矩圖
7.3 梁純彎曲時(shí)的強(qiáng)度條件
7.3.1 梁純彎曲的概念
7.3.2 純彎曲時(shí)梁橫截面上的正應(yīng)力
7.3.3 慣性矩和抗彎截面模量
7.3.4 梁純彎曲時(shí)的強(qiáng)度條件
7.4 彎曲變形
7.4.1 撓曲線
7.4.2 撓度和轉(zhuǎn)角
7.4.3 求彎曲變形的兩種方法
7.4.4 梁的剛度校核
7.5 提高梁彎曲強(qiáng)度和剛度的措施
7.5.1 合理安排梁的受力情況
7.5.2 合理選擇梁的截面形狀
7.6 習(xí)題
第8章 組合變形及壓桿穩(wěn)定
8.1 組合變形和疊加原理
8.2 拉伸或壓縮與彎曲的組合變形
8.3 扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合變形
8.4 壓桿穩(wěn)定的概念
8.5 臨界力的確定
8.5.1 歐拉公式
8.5.2 臨界應(yīng)力
8.5.3 歐拉公式的適用范圍
8.5.4 中、小柔度桿的臨界應(yīng)力
8.6 壓桿穩(wěn)定計(jì)算
8.7 提高壓桿穩(wěn)定性的措施
8.7.1 穩(wěn)定計(jì)算的重要意義
8.7.2 提高壓桿承載能力的措施
8.8 習(xí)題

第3篇 常用平面機(jī)構(gòu)
第9章 平面機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)簡圖
9.1 平面運(yùn)動(dòng)副
9.1.1 平面運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的自由度
9.1.2 運(yùn)動(dòng)副的概念
9.1.3 運(yùn)動(dòng)副的分類
9.1.4 運(yùn)動(dòng)鏈和機(jī)構(gòu)
9.2 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖
9.2.1 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的概念
9.2.2 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制
9.3 平面機(jī)構(gòu)的自由度
9.3.1 平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算
9.3.2 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件
9.4 習(xí)題
第10章 平面連桿機(jī)構(gòu)
10.1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)
10.1.1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成和基本形式
10.1.2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中曲柄存在的條件與類型判別準(zhǔn)則
10.2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的其他形式
10.2.1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)
10.2.2 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)
10.2.3 搖塊機(jī)構(gòu)和定塊機(jī)構(gòu)
10.3 平面四桿機(jī)構(gòu)的工作特性
10.3.1 運(yùn)動(dòng)特性
10.3.2 傳力特性
10.4 平面四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)簡介
10.4.1 用圖解法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)
10.4.2 解析法
10.4.3 試驗(yàn)法
10.5 習(xí)題
第11章 凸輪機(jī)構(gòu)
11.1 概述
11.1.1 凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用、組成和特點(diǎn)
11.1.2 凸輪機(jī)構(gòu)的分類
11.2 凸輪機(jī)構(gòu)的工作過程和從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律
11.2.1 凸輪機(jī)構(gòu)的工作過程
11.2.2 從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律
11.3 盤形凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)
11.3.1 尖頂對(duì)心移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪
11.3.2 滾子直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪
11.3.3 偏置從動(dòng)件盤形凸輪
11.4 凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定
11.4.1 滾子半徑的選擇
11.4.2 壓力角的校核
11.4.3 基圓半徑的選擇
11.5 習(xí)題
第12章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)
12.1 棘輪機(jī)構(gòu)
12.1.1 棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理、特點(diǎn)和應(yīng)用
12.1.2 棘輪機(jī)構(gòu)的主要參數(shù)及幾何尺寸
12.2 槽輪機(jī)構(gòu)
12.2.1 槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理、特點(diǎn)和應(yīng)用
12.2.2 槽輪機(jī)構(gòu)的主要參數(shù)及幾何尺寸
12.3 不完全齒輪機(jī)構(gòu)
12.4 習(xí)題

第4篇 常用機(jī)械傳動(dòng)
第13章 齒輪傳動(dòng)
13.1 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)、類型及齒廓嚙合基本規(guī)律
13.1.1 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)和類型
13.1.2 齒廓嚙合基本規(guī)律
13.2 漸開線齒廓
13.2.1 漸開線的形成和性質(zhì)
13.2.2 漸開線齒廓嚙合特點(diǎn)
13.3 漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪各部分名稱、參數(shù)和幾何尺寸
13.3.1 齒輪各部分名稱
13.3.2 主要參數(shù)
13.3.3 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸
13.4 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)
13.4.1 正確嚙合條件
13.4.2 標(biāo)準(zhǔn)中心距
13.4.3 連續(xù)傳動(dòng)條件
13.5 漸開線齒輪的加工方法和根切現(xiàn)象
13.5.1 齒輪的加工方法
13.5.2 根切現(xiàn)象和最少齒數(shù)
13.6 漸開線變位直齒圓柱齒輪傳動(dòng)
13.6.1 變位齒輪的概念
13.6.2 變位齒輪的類型和特點(diǎn)
13.6.3 變位直齒圓柱齒輪的幾何尺寸
13.7 平行軸斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)
13.7.1 齒廓曲面的形成及嚙合特點(diǎn)
13.7.2 主要參數(shù)及幾何尺寸
13.7.3 正確嚙合條件
13.7.4 當(dāng)量齒數(shù)
13.8 直齒錐齒輪傳動(dòng)
13.8.1 傳動(dòng)比和幾何尺寸計(jì)算
13.8.2 背錐與當(dāng)量齒數(shù)
13.9 齒輪傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
13.9.1 齒輪傳動(dòng)的失效形式
13.9.2 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
13.10 齒輪常用材料及熱處理
13.10.1 齒輪常用材料
13.10.2 齒輪常用的熱處理方法
13.11 齒輪傳動(dòng)精度簡介
13.11.1 精度等級(jí)
13.11.2 齒側(cè)間隙
13.12 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算
13.12.1 輪齒的受力分析
13.12.2 載荷與載荷系數(shù)
13.12.3 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算
13.12.4 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算
13.12.5 設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇及許用應(yīng)力
13.13 標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算
13.13.1 輪齒的受力分析
13.13.2 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算
13.13.3 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算
13.14 標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算
13.14.1 輪齒受力分析
13.14.2 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算
13.14.3 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算
13.15 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
13.15.1 齒輪軸和盤式齒輪
13.15.2 腹板式和輪輻式齒輪
13.15.3 組合式的齒輪結(jié)構(gòu)
13.16 齒輪傳動(dòng)的潤滑
13.16.1 齒輪傳動(dòng)的潤滑方式
13.16.2 齒輪潤滑油的選擇
13.17 習(xí)題
第14章 蝸桿傳動(dòng)
14.1 蝸桿傳動(dòng)的類型和特點(diǎn)
14.1.1 蝸桿傳動(dòng)的類型
14.1.2 蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)
14.2 蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算
14.2.1 蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)
14.2.2 蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算
14.3 蝸桿傳動(dòng)的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、材料和結(jié)構(gòu)
14.3.1 蝸桿傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
14.3.2 蝸桿、蝸輪的材料和結(jié)構(gòu)
14.4 蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算
14.4.1 蝸桿傳動(dòng)的受力分析
14.4.2 蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算
14.4.3 蝸輪輪齒的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算
14.5 蝸桿傳動(dòng)的效率、潤滑和熱平衡計(jì)算
14.5.1 蝸桿傳動(dòng)的效率
14.5.2 蝸桿傳動(dòng)的潤滑
14.5.3 蝸桿傳動(dòng)的熱平衡計(jì)算
14.6 習(xí)題
第15章 帶傳動(dòng)
15.1 帶傳動(dòng)的類型和特點(diǎn)
15.1.1 帶傳動(dòng)的類型
15.1.2 帶傳動(dòng)的特點(diǎn)
15.2 V帶和帶輪
15.2.1 V帶的構(gòu)造和標(biāo)準(zhǔn)
15.2.2 V帶輪的材料和結(jié)構(gòu)
15.3 V帶傳動(dòng)工作能力分析
15.3.1 帶傳動(dòng)的受力分析
15.3.2 帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析
15.3.3 帶的彈性滑動(dòng)和打滑
15.4 普通V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算
15.4.1 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和單根V帶的額定功率
15.4.2 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)步驟和參數(shù)選擇
15.5 同步帶傳動(dòng)
15.5.1 同步帶傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用
15.5.2 同步帶的參數(shù)、類型和規(guī)格
15.5.3 同步帶輪
15.5.4 同步帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)
15.6 帶傳動(dòng)的安裝、張緊和維護(hù)
15.6.1 帶傳動(dòng)的張緊與調(diào)整
15.6.2 帶傳動(dòng)的安裝與維護(hù)
15.7 習(xí)題
第16章 鏈傳動(dòng)
16.1 鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)和類型
16.1.1 鏈傳動(dòng)的類型
16.1.2 鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)
16.2 滾子鏈和鏈輪
16.2.1 滾子鏈的結(jié)構(gòu)和規(guī)格
16.2.2 滾子鏈鏈輪
16.3 鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比及運(yùn)動(dòng)的不均勻性
16.4 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算
16.4.1 鏈傳動(dòng)的失效形式
16.4.2 滾子鏈的額定功率曲線
16.4.3 設(shè)計(jì)計(jì)算步驟
16.5 鏈傳動(dòng)的布置、張緊和潤滑
16.5.1 鏈傳動(dòng)的布置
16.5.2 鏈傳動(dòng)的張緊
16.5.3 鏈傳動(dòng)的潤滑
16.6 習(xí)題
第17章 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)及其傳動(dòng)比
17.1 概述
17.1.1 輪系的定義
17.1.2 輪系的分類
17.2 定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算
17.3 行星輪系的組成與傳動(dòng)比計(jì)算
17.3.1 行星輪系的組成
17.3.2 行星輪系的傳動(dòng)比計(jì)算
17.4 組合輪系
17.5 典型機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)及其傳動(dòng)比計(jì)算
17.5.1 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的一般組成及各種傳動(dòng)形式的選擇
17.5.2 輪系在各種機(jī)械設(shè)備中的主要功能
17.5.3 新型齒輪系及應(yīng)用
17.6 習(xí)題

第5篇 常用機(jī)械零部件
第18章 螺紋連接與螺旋傳動(dòng)
18.1 螺紋
18.1.1 螺紋的分類、特點(diǎn)和應(yīng)用
18.1.2 螺紋的主要參數(shù)
18.1.3 螺紋副的受力分析、效率和自鎖
18.2 螺紋連接的主要類型和使用
18.2.1 螺紋連接的主要類型
18.2.2 螺紋連接的擰緊和防松
18.3 螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算
18.3.1 普通螺栓的強(qiáng)度計(jì)算
18.3.2 鉸制孔用螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算
18.4 螺旋傳動(dòng)
18.4.1 螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成和類型
18.4.2 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算
18.4.3 滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)
18.5 習(xí)題
第19章 軸系零部件
19.1 滑動(dòng)軸承
19.1.1 概述
19.1.2 滑動(dòng)軸承的主要類型和結(jié)構(gòu)
19.1.3 軸瓦和軸承襯
19.1.4 滑動(dòng)軸承的潤滑
19.1.5 動(dòng)壓液體摩擦滑動(dòng)軸承簡介
19.2 滾動(dòng)軸承
19.2.1 概述
19.2.2 滾動(dòng)軸承的類型和選擇
19.2.3 滾動(dòng)軸承的受載情況和失效形式
19.2.4 滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算
19.3 鍵連接和銷連接
19.3.1 鍵連接的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用
19.3.2 平鍵的選擇和強(qiáng)度校核
19.3.3 花鍵連接
19.3.4 銷連接
19.4 軸
19.4.1 概述
19.4.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
19.4.3 軸的強(qiáng)度計(jì)算
19.4.4 軸的剛度計(jì)算簡介
19.5 軸承的組合設(shè)計(jì)
19.6 習(xí)題
第20章 其他常用零部件
20.1 聯(lián)軸器
20.1.1 聯(lián)軸器的分類
20.1.2 常用聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)
20.1.3 聯(lián)軸器的選用
20.2 離合器
20.2.1 離合器的功用和分類
20.2.2 常用離合器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)
20.3 彈簧
20.3.1 概述
20.3.2 彈簧的材料及制造
20.3.3 圓柱螺旋彈簧的幾何尺寸及特性曲線
20.4 習(xí)題
第21章 剛性回轉(zhuǎn)件的平衡
21.1 平衡的目的和分類
21.2 剛性轉(zhuǎn)子的平衡計(jì)算
21.2.1 靜平衡計(jì)算
21.2.2 動(dòng)平衡計(jì)算
21.3 回轉(zhuǎn)件平衡試驗(yàn)法
21.3.1 靜平衡試驗(yàn)法
21.3.2 動(dòng)平衡試驗(yàn)法
21.3.3 回轉(zhuǎn)件的平衡精度
21.4 習(xí)題
第22章 創(chuàng)新思維和創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法簡介
22.1 創(chuàng)新思維簡介
22.1.1 抽象與具體
22.1.2 發(fā)散與收斂
22.1.3 定性與定量
22.2 創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法簡介
22.2.1 機(jī)構(gòu)的基本功能及其實(shí)現(xiàn)
22.2.2 機(jī)構(gòu)創(chuàng)新的途徑
22.2.3 并聯(lián)機(jī)器人的創(chuàng)新設(shè)計(jì)分析

附錄
附錄Ⅰ 潤滑油和潤滑脂
附錄Ⅱ 滾動(dòng)軸承 國家標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)摘錄
習(xí)題參考答案（部分）
參考文獻(xiàn)