机械基础

　　本书以职业岗位需求为目标，知识结构以必需、够用为度，全书共计 18 章，内容主要包含静力学、材料力学、工程材料及常用传动机构等。本书采用结合实践的新例题、新插图，同时配备一些针对性的练习，并随书配套电子教案及习题解答，方便教师与学生使用。同时，本书在文中对机械基础部分知识概念做了特殊标识，并在目录后设计了知识索引页与之对应，方便教师及学生随时查阅。本书可作为高职教育机械制造类专业的基础教材，同时可供成人教育、自学考试、中职院校、培训班的教学使用。

　　唐晓莲、涂杰老师是***高职示范校的教师，长期从事机械类专业教育，对机械基础的教学内容非常了解，并在长期的教学工作中积累了实用的教学经验，尤其针对高职层次学生的知识学习有优秀的教学方法。多次获得学院教学质量奖，有优秀的学术及实践能力。

知识索引 / 1
绪论 / 5
第1篇 静力学
第1章 静力学的基础知识 / 9
1．1 力的概念和公理 / 9
1．1．1 力的概念、三要素及类型 / 9
1．1．2 力学的基本公理 / 10
1．2 约束和约束反力 / 13
1．2．1 约束和约束反力的概念 / 13
1．2．2 约束反力的类型 / 13
1．3 物体的受力分析和受力图 / 15
思考题1 / 17
习题1 / 18
第2章 平面力系 / 20
2．1 平面汇交力系 / 20
2．1．1 平面汇交力系合成与平衡的几何法 / 20
2．1．2 平面汇交力系合成与平衡的解析法 / 21
2．2 力矩和力偶 / 23
2．2．1 力矩 / 23
2．2．2 力偶及其性质 / 25
2．3 平面力偶系 / 26
2．4 平面一般力系 / 27
2．5 考虑滑动摩擦时的平衡问题 / 32
思考题2 / 35
习题2 / 35
第2篇 材料力学
第3章 材料力学基础知识 / 39
3．1 材料力学基本概念及假设 / 39
3．2 杆件的受力与变形形式 / 40
3．3 内力与应力 / 41
思考题3 / 43
习题3 / 43
第4章 轴向拉伸和压缩 / 44
4．1 轴向拉伸和压缩时的内力 / 44
4．1．1 轴向拉伸和压缩时的内力―轴力 / 44
4．1．2 轴力图 / 45
4．2 轴向拉伸和压缩时的应力和强度 / 45
4．2．1 平面假设 / 45
4．2．2 拉（压）时杆件横截面上的正应力 / 46
4．2．3 杆件受拉（压）变形时的强度计算 / 47
4．3 材料在拉伸和压缩时的力学性能 / 49
4．3．1 低碳钢在拉伸时的5个阶段 / 49
4．3．2 材料的塑性指标 / 51
4．3．3 低碳钢在压缩时的力学性能 / 51
4．3．4 灰铸铁的拉伸与压缩试验 / 52
4．4 轴向拉伸和压缩时的应变和变形量 / 53
4．4．1 杆件受拉（压）变形时的应变 / 53
4．4．2 杆件受拉（压）变形时的变形量 / 54
思考题4 / 55
习题4 / 56
第5章 剪切与挤压 / 58
5．1 剪切变形时的内力、应力和强度 / 58
5．2 挤压变形时的应力和强度 / 60
思考题5 / 62
习题5 / 63
第6章 圆轴的扭转 / 64
6．1 圆轴的外力偶矩计算 / 64
6．2 扭矩与扭矩图 / 65
6．2．1 圆轴扭转时横截面上的内力―扭矩 / 65
6．2．2 扭矩图 / 65
6．3 圆轴扭转时的应力和强度 / 66
6．3．1 圆轴扭转时的应力分布规律 / 66
6．3．2 极惯性矩Ip和抗扭截面模量Wn / 68
6．3．3 圆轴扭转的强度条件 / 68
6．4 圆轴扭转时的变形和刚度条件 / 69
思考题6 / 70
习题6 / 71
第7章 梁的弯曲 / 72
7．1 平面弯曲的概念 / 72
7．2 梁弯曲时的内力 / 73
7．3 梁弯曲时的应力和强度条件 / 78
7．4 梁的变形和刚度条件 / 81
思考题7 / 82
习题7 / 82
第8章 组合变形 / 84
8．1 拉伸（或压缩）与弯曲的组合变形 / 85
8．2 弯曲与扭转的组合变形 / 87
思考题8 / 90
习题8 / 90
第3篇 工程材料
第9章 金属材料与非金属材料 / 93
9．1 金属材料的性能与钢的热处理 / 93
9．1．1 金属材料的性能 / 93
9．1．2 钢的热处理 / 93
9．2 钢 / 96
9．2．1 钢的分类 / 96
9．2．2 结构钢 / 97
9．2．3 工具钢和特殊性能钢 / 99
9．3 铸铁 / 100
9．4 非铁金属及其合金 / 102
9．4．1 铝与铝合金 / 102
9．4．2 铜与铜合金 / 103
9．5 非金属材料 / 104
9．5．1 高分子材料 / 104
9．5．2 无机非金属材料 / 105
思考题9 / 106
习题9 / 106
第4篇 常用传动机构
第10章 平面机构的自由度 / 108
10．1 运动副及其分类 / 108
10．2 平面机构的运动简图 / 109
10．2．1 机构中构件的分类 / 110
10．2．2 运动副的表示方法 / 110
10．2．3 平面机构运动简图的绘制 / 111
10．3 平面机构的自由度计算 / 113
思考题10 / 117
习题10 / 118
第11章 平面连杆机构 / 119
11．1 平面连杆机构的类型及其应用 / 119
11．1．1 铰链四杆机构的基本类型及其应用 / 119
11．1．2 铰链四杆机构的演化 / 123
11．2 平面连杆机构的基本特性 / 125
11．3　平面四杆机构的设计 / 128
11．3．1 设计的类型与方法 / 128
11．3．2 按给定的行程速度变化系数设计 / 129
11．3．3 按给定的连杆位置设计 / 130
11．3．4 实验法简介 / 131
思考题11 / 132
习题11 / 132
第12章 凸轮机构 / 134
12．1 凸轮机构的类型及其应用 / 134
12．1．1 凸轮机构的组成和应用 / 134
12．1．2 凸轮机构的类型 / 135
12．2 凸轮从动件常用的运动规律 / 137
12．2．1 平面凸轮的基本尺寸和运动参数 / 137
12．2．2 从动件的常用运动规律 / 138
12．3 凸轮轮廓曲线的设计 / 141
12．3．1 反转法原理 / 141
12．3．2 各类从动件盘形凸轮轮廓曲线设计 / 141
12．4 凸轮机构的参数 / 144
思考题12 / 145
习题12 / 146
第13章 间歇运动机构 / 147
13．1 棘轮机构 / 147
13．1．1 棘轮机构的组成与工作原理 / 147
13．1．2 棘轮机构的类型及特点 / 147
13．1．3 棘轮转角的调节 / 149
13．2 槽轮机构 / 150
13．2．1 槽轮机构的组成与工作原理 / 150
13．2．2 槽轮机构的运动特性 / 151
13．3 不完全齿轮机构与凸轮式间歇运动机构 / 152
思考题13 / 154
习题13 / 154
第14章 挠性件传动 / 155
14．1 带传动的类型、特点及其应用 / 155
14．2 普通V带与V带轮 / 157
14．3 带传动的工作分析 / 159
14．3．1 带传动的外力分析 / 159
14．3．2 带传动的应力分析 / 159
14．3．3 带传动的弹性滑动和传动比 / 160
14．4 V带传动的设计 / 161
14．4．1 单根V带传动的功率 / 161
14．4．2 普通V带传动的设计步骤与主要参数的选择 / 164
14．5 带传动的安装、使用与维护 / 169
14．6 链传动 / 171
14．6．1 链传动的组成及类型 / 171
14．6．2 套筒滚子链的结构和参数 / 171
14．6．3 链传动的失效形式 / 172
14．6．4 链传动的布置、张紧和润滑 / 173
思考题14 / 174
习题14 / 175
第15章 齿轮传动 / 176
15．1 齿轮传动概述 / 176
15．2 齿廓啮合基本定律 / 177
15．3 渐开线与渐开线齿轮 / 179
15．3．1 渐开线的形成 / 179
15．3．2 渐开线的性质 / 180
15．3．3 渐开线齿轮的啮合特点 / 180
15．4 渐开线直齿圆柱齿轮各部分的名称、参数和尺寸计算 / 181
15．4．1 渐开线直齿圆柱齿轮各部分的名称 / 181
15．4．2 渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸计算 / 182
15．4．3 内齿轮与齿条 / 184
15．5 渐开线齿轮的啮合传动 / 185
15．5．1 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 / 185
15．6 渐开线齿轮的加工和齿轮的结构 / 186
15．6．1 渐开线齿轮的加工方法 / 186
15．6．2 齿轮的根切 / 188
15．6．3 齿轮的结构 / 188
15．7 斜齿圆柱齿轮传动 / 189
15．7．1 斜齿圆柱齿轮的形成、特点、参数及几何尺寸计算 / 190
15．7．2 斜齿圆柱齿轮用于平行轴传动时的正确啮合条件 / 192
15．8 圆锥齿轮传动 / 193
15．8．1 直齿圆锥齿轮传动的基本参数及几何尺寸计算 / 193
15．8．2 圆锥齿轮的正确啮合条件 / 194
15．9 蜗杆传动 / 194
15．9．1 蜗杆的分类 / 195
15．9．2 蜗杆传动的主要参数及特点 / 196
15．9．3 蜗杆传动的几何尺寸计算 / 198
15．9．4 蜗杆传动的正确啮合条件 / 199
思考题15 / 199
习题15 / 199
第16章 齿轮系与减速器 / 201
16．1 齿轮系的分类与传动比 / 201
16．2 定轴轮系的传动比计算 / 204
16．2．1 平面定轴轮系的传动比 / 204
16．2．2 空间定轴齿轮系的传动比 / 205
16．3 行星轮系的传动比计算 / 206
16．3．1 行星轮系的转化机构 / 206
16．3．2 行星轮系传动比的计算 / 207
16．4 混合轮系的传动比计算 / 208
16．5 减速器 / 210
16．5．1 常用减速器的类型与应用特点 / 210
16．5．2 减速器的结构 / 212
思考题16 / 212
习题16 / 213
第17章 联接 / 215
17．1 键联接 / 215
17．1．1 松键联接 / 216
17．1．2 紧键联接 / 218
17．1．3 平键联接的选用和强度计算 / 218
17．1．4 花键联接 / 220
17．2 销联接 / 221
17．3 螺纹联接 / 222
思考题17 / 230
习题17 / 230
第18章 轴系零件 / 231
18．1 轴 / 231
18．1．1 轴的分类 / 231
18．1．2 轴的结构与常用材料 / 233
18．1．3 轴上零件的定位 / 234
18．1．4 轴的加工和装配工艺性 / 235
18．2 滑动轴承 / 236
18．2．1 滑动轴承的分类 / 237
18．2．2 轴瓦的结构与材料 / 238
18．3 滚动轴承 / 239
18．3．1 滚动轴承的结构、类型、材料及特点 / 239
18．3．2 滚动轴承的代号 / 240
18．3．3 滚动轴承的组合设计 / 243
18．3．4 滚动轴承的配合与装拆 / 244
18．3．5 滚动轴承的密封 / 245
18．4 联轴器和离合器 / 247
18．4．1 联轴器 / 247
18．4．2 离合器 / 253
思考题18 / 256
习题18 / 256
附录 / 258
参考文献 / 259