機械基礎

本書是為適應我國迅猛發展的高職教育,根據高等職業教育培養生產、管理一線技術應用型人才的目標,以及國家對職業教育“少學時、寬內容”的要求,按照“以應用為目的, 以必須、夠用為度,以講清概念、強化應用為教學重點”的原則編寫而成的。 ^[1]  根據職業教育的特點,注重內容取材的應用性與實用性,重點培養學生解決實際問題的能力。全書共12章,主要內容有工程力學、工程材料、平面機構、凸輪機構、齒輪機構、輪系、帶傳動和鏈傳動、連接、軸與軸承、機械加工等。本書適用學時數為80學時~120學時, 採用最新國家標準,而且內容廣 ^[1] 

第1章 物體的受力分析與平衡1

1.1 力1

1.1.1 力的概念1

1.1.2 力的性質2

1.2 力矩和力偶4

1.2.1 力矩4

1.2.2 力偶5

1.3 物體的受力分析與受力圖7

1.3.1 約束和約束力7

1.3.2 受力圖9

1.4 力系的平衡方程及應用10

1.4.1 力系的平衡方程10

1.4.2 力系平衡方程的應用11

思考與練習題12

第2章 杆件的變形及強度、剛度計算14

2.1 杆件變形概述14

2.1.1 構件正常工作的基本要求14

2.1.2 變形固體及其基本假設14

2.1.3 杆件變形的基本形式15

2.2 軸向拉伸與壓縮16

2.2.1 軸向拉伸與壓縮的概念16

2.2.2 橫截面上的內力和應力17

2.2.3 金屬材料的力學性能19

2.2.4 軸向拉(壓)杆的強度計算22

2.3 剪切和擠壓24

2.3.1 剪切強度25

2.3.2 擠壓強度25

2.4 圓軸的扭轉26

2.4.1 圓軸扭轉的概念26

2.4.2 扭矩與扭矩圖27

2.4.3 圓軸扭轉時的應力與強度計算28

2.5 梁的彎曲31

2.5.1 彎曲的概念與實例31

2.5.2 彎曲內力和彎矩圖32

2.5.3 彎曲應力和強度計算34

2.6 強度計算中的幾個問題37

2.6.1 彎曲與扭轉組合變形的強度計算37

2.6.2 應力集中的概念38

思考與練習題39

第3章 機械零件常用金屬材料和鋼的熱處理42

3.1 金屬材料的力學性能和工藝性能42

3.1.1 金屬材料的力學性能42

3.1.2 金屬材料的工藝性能43

3.2 常用金屬材料44

3.2.1 工業用鋼44

3.2.2 鑄鐵47

3.2.3 非鐵金屬及其合金47

3.3 鋼的熱處理49

3.3.1 普通熱處理49

3.3.2 表面熱處理50

思考與練習題50

第4章 平面機構運動簡圖及自由度51

4.1 機器的組成51

4.2 運動副及機構運動簡圖52

4.2.1 平面機構的運動副52

4.2.2 機構運動簡圖53

4.3 平面機構的自由度55

4.3.1 構件的自由度及其約束55

4.3.2 平面機構自由度的計算56

4.3.3 計算平面機構自由度時應注意的問題56

4.3.4 平面機構具有確定運動的條件59

思考與練習題60

第5章 平面連桿機構62

5.1 平面四杆機構的類型62

5.2 鉸鏈四杆機構的演化形式64

5.3 鉸鏈四杆機構的基本性質67

5.3.1 曲柄存在條件67

5.3.2 急回運動特性68

5.4 壓力角和傳動角68

5.5 死點位置69

5.6 平面四杆機構的設計69

思考與練習題71

第6章 凸輪機構72

6.1 凸輪機構的應用與分類72

6.1.1 凸輪機構的組成、應用和特點72

6.1.2 凸輪機構的分類73

6.2 從動件常用的運動規律73

6.3 用圖解法設計凸輪輪廓76

思考與練習題77

第7章 齒輪傳動78

7.1 齒輪傳動概述78

7.1.1 齒輪傳動的特點78

7.1.2 齒輪傳動的類型78

7.1.3 齒輪傳動的基本要求79

7.2 漸開線直齒圓柱齒輪80

7.2.1 漸開線的形成及其特性80

7.2.2 漸開線直齒圓柱齒輪各部分名稱80

7.2.3 漸開線直齒圓柱齒輪的基本參數和幾何尺寸計算82

7.2.4 標準直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計算83

7.3 漸開線直齒圓柱齒輪的齧合傳動83

7.3.1 漸開線齒輪的齧合特性83

7.3.2 正確齧合的條件84

7.3.3 連續傳動的條件85

7.3.4 標準中心距86

7.4 漸開線直齒圓柱齒輪的加工方法及根切現象87

7.4.1 齒輪的加工方法87

7.4.2 根切現象與最少齒數89

7.5 齒輪傳動的失效形式及常用材料90

7.5.1 齒輪傳動的失效形式90

7.5.2 齒輪的常用材料91

7.6 直齒圓柱齒輪傳動的強度計算93

7.6.1 齒輪傳動的設計準則93

7.6.2 輪齒的受力分析和計算載荷93

7.6.3 齒面接觸疲勞強度計算94

7.6.4 齒根彎曲疲勞強度計算95

7.6.5 參數的選擇95

7.7 斜齒圓柱齒輪傳動97

7.7.1 斜齒圓柱齒輪的形成及齧合特點97

7.7.2 斜齒圓柱齒輪的參數與尺寸計算98

7.7.3 斜齒圓柱齒輪傳動的正確齧合條件99

7.8 直齒圓錐齒輪傳動100

7.8.1 圓錐齒輪傳動概述100

7.8.2 直齒圓錐齒輪傳動的幾何尺寸計算100

7.9 齒輪的結構設計與潤滑101

7.9.1 齒輪的結構101

7.9.2 齒輪傳動的潤滑102

7.10 蝸桿傳動103

7.10.1 蝸桿傳動概述103

7.10.2 蝸桿傳動轉向的判斷103

思考與練習題104

第8章 輪系105

8.1 輪系及其分類105

8.2 輪系傳動比的計算106

8.2.1 輪系的傳動比106

8.2.2 定軸傳動比的計算106

8.2.3 週轉輪系傳動比的計算108

8.3 輪系的功用110

思考與練習題111

第9章 帶傳動和鏈傳動113

9.1 帶傳動的類型和特點113

9.1.1 帶傳動的類型113

9.1.2 帶傳動的特點114

9.2 帶傳動的工作原理和工作能力分析114

9.2.1 帶傳動中的力分析114

9.2.2 帶的應力分析115

9.2.3 帶的彈性滑動116

9.3 V帶的標準及其傳動設計117

9.3.1 V帶的標準117

9.3.2 V帶傳動設計119

9.4 鏈傳動127

9.4.1 滾子鏈的結構特點128

9.4.2 鏈輪的結構和材料129

思考與練習題130

第10章 連接132

10.1 螺紋連接132

10.1.1 螺紋132

10.1.2 螺紋連接的預緊與防松136

10.2 鍵連接137

思考與練習題139

第11章 軸、軸承和聯軸器140

11.1 軸140

11.1.1 軸的功用和分類140

11.1.2 軸的材料141

11.1.3 軸的結構設計142

11.2 軸承145

11.2.1 滾動軸承的結構、類型和代號145

11.2.2 滾動軸承的固定150

11.3 聯軸器152

思考與練習題155

第12章 機械製造技術156

12.1 機械製造技術概述156

12.1.1 金屬切削加工的基本概念156

12.1.2 金屬切削刀具材料簡介158

12.1.3 機牀的類型及編號158

12.2 車削加工160

12.2.1 車削加工概述160

12.2.2 車牀161

12.2.3 車刀簡介163

12.3 銑削加工164

12.3.1 銑削加工概述164

12.3.2 銑牀166

12.3.3 銑刀167

12.4 鑽削及鏜削加工167

12.4.1 鑽削加工167

12.4.2 鏜削加工170

思考與練習題171

參考文獻173 ^[1]