了得網工業技術_工程力學與機械設計基礎高等職業教育十二五規劃教材

內容簡介

本書為高職高專機械類和近機類專業“工程力學與機械設計基礎”課程的配套教材。本書共15章，內容包括機械設計基礎概述、結構的受力分析，機械零件工作能力計算的理論基礎、潤滑與密封、機構的組成和運動分析，常用機構的工作原理、性能、選用原則和設計計算；通用機械零部件的結構特點、工作原理、選用原則和設計計算方法；機械創新設計簡介。每章後附有習題，供讀者練習。?

本書可以滿足教學計劃在80～120課時的教學需要，在教學時各專業可根據教學需求，對相關章節內容進行取舍。本書可供高職高專機械類及機電、測控、印刷、環保等近機類應用技術類專業的學生使用。

前言?
第1章機械設計基礎概論??
1?1 概述??
1?1?1 機器和機械??
1?1?2 課程簡介??
1?2 機械設計的內容和基本要求??
1?2?1 機械設計產生的歷史背景及其含義??
1?2?2 現代機械設計的特點??
1?2?3 機械設計的基本要求??
1?2?4 機械設計類型??
1?2?5 機械設計的一般方法??
1?2?6 機械設計的一般程序??
1?3 機械零件的失效形式和設計準則??
1?3?1 機械零件的失效形式??前言?

第1章機械設計基礎概論??

1?1 概述??

1?1?1 機器和機械??

1?1?2 課程簡介??

1?2 機械設計的內容和基本要求??

1?2?1 機械設計產生的歷史背景及其含義??

1?2?2 現代機械設計的特點??

1?2?3 機械設計的基本要求??

1?2?4 機械設計類型??

1?2?5 機械設計的一般方法??

1?2?6 機械設計的一般程序??

1?3 機械零件的失效形式和設計準則??

1?3?1 機械零件的失效形式??

1?3?2 機械零件的設計準則??

1?4 機械零件的材料選用??

1?4?1 機械零件的工作、使用條件??

1?4?2 材料選擇的基本原則??

1?5 機械零件的結構工藝性和標準化??

1?5?1 機械零件的工藝性??

1?5?2 機械設計中的標準化??

習題??

第2章結構的靜力分析??

2?1 靜力分析基礎??

2?1?1 力的概念??

2?1?2 靜力學的基本公理??

2?1?3 約束與約束反力??

2?1?4 物體的受力分析與受力圖??

2?2 平面力繫的簡化與平衡??

2?2?1 力繫的分類和力繫等效的概念??

2?2?2 平面彙交力繫的簡化與平衡??

2?3 力矩與平面力偶繫??

2?3?1 力矩的概念與計算??

2?3?2 力偶及其性質??

2?3?3 平面力偶繫的合成和平衡??

2?4 平面任意力繫簡化與平衡??

2?4?1 力的平移定理??

2?4?2 平面任意力繫向平面內任意一點簡化??

2?4?3 平面任意力繫簡化結果分析??

2?4?4 平面任意力繫的平衡方程及應用??

2?4?5 靜定與靜不定問題??

2?4?6 物繫的平衡??

2?5 空間力繫簡介??

2?5?1 力沿空間直角坐標軸的分解與投影??

2?5?2 力對軸之矩??

2?5?3 空間任意力繫的平衡方程及應用??

2?6 滑動摩擦簡介??

2?6?1 摩擦力??

2?6?2 摩擦角和自鎖現像??

2?6?3 考慮摩擦時物體的平衡問題??

習題??

第3章構件的變形及強度計算??

3?1 概述??

3?1?1 基本要求??

3?1?2 變形固體的基本假設??

3?1?3 內力、截面法和應力??

3?1?4 杆件變形的基本形式??

3?2 構件的拉伸和壓縮??

3?2?1 軸向拉伸和壓縮的概念??

3?2?2 軸向拉伸和壓縮時橫截面的內力、應力計算??

3?2?3 軸向拉伸和壓縮時的變形??

3?2?4 材料拉伸與壓縮的力學性能及強度計算??

3?3 剪切與擠壓??

3?3?1 剪切的概念及剪切胡克定律??

3?3?2 擠壓的概念及實用計算??

3?4 圓軸的扭轉??

3?4?1 扭轉的概念??

3?4?2 圓軸扭轉時橫截面上的內力——扭矩??

3?4?3 圓軸扭轉時橫截面上的應力??

3?4?4 圓軸扭轉時的強度和剛度計算??

3?5 直梁的彎曲??

3?5?1 直梁平面彎曲的概念??

3?5?2 梁的計算簡圖??

3?5?3 梁橫截面上的內力——剪力和彎矩??

3?5?4 平面彎曲時梁橫截面上的正應力??

3?5?5 梁彎曲時的強度、剛度計算??

3?6 構件組合變形的強度計算??

3?7 交變應力作用下零件的疲勞強度??

3?7?1 交變應力及其特征??

3?7?2 疲勞破壞與材料的持久極限??

3?7?3 交變應力作用下零件的強度計算??

習題??

第4章機構的自由度及運動分析??

4?1 機構的組成??

4?1?1 構件??

4?1?2 運動副??

4?1?3 運動鏈與機構??

4?2 平面機構運動簡圖??

4?2?1 運動副及構件的表達??

4?2?2 繪制平面機構運動簡圖??

4?3 平面機構的自由度??

4?3?1 平面機構的自由度??

4?3?2 機構具有確定運動的條件??

4?3?3 計算機構自由度的注意事項??

4?4 平面機構的運動分析??

4?4?1 點的運動??

4?4?2 剛體的運動??

4?4?3 速度瞬心??

習題??

第5章機械的潤滑和密封??

5?1 潤滑的作用和常用潤滑劑??

5?1?1 潤滑的作用??

5?1?2 潤滑劑??

5?2 潤滑方式的選取和潤滑裝置??

5?3 常用傳動裝置的潤滑??

5?3?1 滑動軸承的潤滑??

5?3?2 滾動軸承的潤滑??

5?3?3 齒輪傳動的潤滑??

5?4 密封方式及密封裝置??

5?4?1 概述??

5?4?2 靜密封??

5?4?3 動密封??

習題??

第6章機械聯接??

6?1 鍵聯接??

6?1?1 鍵聯接的類型??

6?1?2 鍵的選擇??

6?1?3 花鍵聯接??

6?2 銷聯接??

6?3 螺紋聯接??

6?4 軸間聯接??

6?4?1 聯軸器??

6?4?2 離合器??

6?5 不可拆卸聯接??

6?5?1 焊接??

6?5?2 膠接??

6?5?3 鉚接??

習題??

第7章軸和軸承??

7?1 軸的概述??

7?1?1 軸的分類??

7?1?2 軸的材料及其選擇??

7?2 軸的結構設計??

7?2?1 擬定軸上零件的裝配方案??

7?2?2 軸上零件的定位??

7?2?3 各軸段直徑和長度的確定??

7?2?4 提高軸的強度的常用措施??

7?2?5 軸的結構工藝性??

7?3 軸的強度計算??

7?3?1 按扭轉強度條件計算??

7?3?2 按彎扭合成強度條件計算??

7?3?3 軸的設計步驟??

7?4 滾動軸承??

7?4?1 滾動軸承的構造、類型和特點??

7?4?2 滾動軸承的代號及類型選擇??

7?5 滾動軸承的組合結構設計??

7?5?1 軸承的配置??

7?5?2 軸向位置的調整??

7?5?3 提高軸承繫統的剛度和同軸度??

7?5?4 配合和裝拆??

7?6 滑動軸承??

7?6?1 徑向滑動軸承??

7?6?2 止推滑動軸承??

習題??

第8章撓性傳動??

8?1 帶傳動??

8?1?1 帶傳動的組成及應用??

8?1?2 V帶輪的設計??

8?1?3 帶傳動的工作情況分析??

8?1?4 普通V帶傳動設計計算??

8?1?5 V帶傳動的張緊和維護??

8?2 鏈傳動??

8?2?1 鏈傳動的組成及應用??

8?2?2 滾子鏈和鏈輪??

8?2?3 鏈傳動的布置、張緊和維護??

習題??

第9章齒輪傳動??

9?1 齒輪傳動的特點和類型??

9?1?1 齒輪傳動的特點??

9?1?2 齒輪傳動的類型??

9?1?3 齒廓囓合基本定律??

9?2 漸開線齒廓??

9?2?1 漸開線的形成及其特性??

9?2?2 漸開線齒廓的囓合特性??

9?3 漸開線標準直齒圓柱齒輪的主要參數和幾何尺寸??

9?3?1 漸開線齒輪各部分的名稱、定義??

9?3?2 漸開線齒輪的基本參數??

9?4 漸開線直齒圓柱齒輪傳動的性質??

9?4?1 一對漸開線齒輪的正確囓合條件??

9?4?2 齒輪傳動連續性的條件??

9?4?3 齒輪傳動的無側隙囓合條件及標準中心距??

9?5 漸開線齒輪的加工方法及根切現像??

9?5?1 齒輪輪齒的加工方法??

9?5?2 漸開線齒廓的根切現像與少齒數??

9?6 輪齒的失效和齒輪的材料??

9?6?1 輪齒的失效形式??

9?6?2 設計準則??

9?6?3 齒輪的材料及熱處理??

9?7 標準直齒圓柱齒輪傳動的設計??

9?7?1 齒輪強度計算理論??

9?7?2 輪齒的受力分析??

9?7?3 輪齒的計算載荷??

9?7?4 齒面接觸疲勞強度計算??

9?7?5 齒根彎曲疲勞強度計算??

9?7?6 齒輪傳動的許用應力??

9?7?7 齒輪的主要參數選擇??

9?7?8 齒輪精度等級的選擇??

9?7?9 圓柱齒輪的結構與潤滑??

9?8 平行軸斜齒圓柱齒輪傳動??

9?8?1 斜齒輪齒廓曲面的形成及其囓合特點??

9?8?2 斜齒圓柱齒輪的幾何參數及幾何尺寸計算??

9?8?3 斜齒圓柱齒輪傳動的正確囓合條件??

9?8?4 斜齒圓柱齒輪的當量齒數??

9?8?5 斜齒圓柱齒輪的受力分析??

9?8?6 斜齒圓柱齒輪的強度計算??

9?9 圓錐齒輪傳動簡介??

9?9?1 錐齒輪傳動的特點和應用??

9?9?2 直齒圓錐齒輪基本參數及幾何尺寸??

9?10 蝸杆傳動??

9?10?1 蝸杆傳動的類型和特點??

9?10?2 圓柱蝸杆傳動的主要參數和幾何尺寸??

9?10?3 蝸杆傳動的失效形式、材料、結構和精度??

9?10?4 蝸杆傳動的計算??

習題??

第10章齒輪繫??

10?1 齒輪繫的分類??

10?2 定軸齒輪繫的傳動比??

10?3 行星齒輪繫的傳動比??

10?4 組合齒輪繫的傳動比??

10?5 齒輪繫的應用??

習題??

第11章常用機構及運動分析??

11?1 平面連杆機構??

11?1?1 平面四杆機構的特點及應用??

11?1?2 平面四杆機構的運動特性??

11?1?3 平面四杆機構的傳力特性??

11?1?4 平面四杆機構的設計??

11?2 凸輪機構??

11?2?1 凸輪機構的組成、特點與分類??

11?2?2 凸輪機構的運動特性??

11?2?3 凸輪機構的傳力特性??

11?2?4 圖解法設計凸輪輪廓??

11?2?5 凸輪工作輪廓的校核??

11?3 螺旋機構??

11?3?1 螺旋傳動的類型??

11?3?2 螺旋傳動機構的工作原理??

11?3?3 螺旋傳動機構的結構及材料??

習題??

第12章其他常用機構??

12?1 間歇運動機構??

12?1?1 棘輪機構??

12?1?2 槽輪機構??

12?1?3 不完全齒輪機構??

12?2 微位移機構??

12?2?1 機械式微位移機構??

12?2?2 熱變形和彈性變形式微位移機構??

12?2?3件式微位移機構??

習題??

第13章支承及導軌??

13?1 支承??

13?1?1 圓柱支承??

13?1?2 軸尖支承、刀支承??

13?1?3 彈性支承、電磁支承??

13?2 導軌??

13?2?1 滑動導軌??

13?2?2 滾動導軌??

13?2?3 靜壓導軌??

13?3 箱體??

習題??

第14章件??

14?1 彈簧的功用與類型??

14?1?1 彈簧的用途??

14?1?2 彈簧的分類??

14?2 圓柱螺旋彈簧??

14?2?1 圓柱螺旋彈簧的結構??

14?2?2 圓柱螺旋彈簧的設計計算??

習題??

第15章機械創新設計簡介??

15?1 機械創新設計的基本原理??

15?1?1 創新的概念??

15?1?2 機械創新設計的特點??

15?1?3 機械創新設計的分類??

15?1?4 常用創新技法??

15?2 機構組合與創新??

15?3 機構演化與創新??

15?3?1 改變構件的結構尺寸和運動性質??

15?3?2 機構的機架變換??

15?4 機械運動方案與創新設計??

主要參考文獻??

前言

“工程力學與機械設計基礎”是高職、高專院校機械類和近機類專業的一門重要的技術基礎課。隨著教育教學改革的不斷深入，教材也需要與時俱進、不斷發展。本書根據人纔培養目標的要求，從教學實際出發，重點放在了工程應用中的基本知識、分析問題的思路和解決問題的方法上，並通過一定量例題的細致講解，力求達到學習者能較快地掌握該課程的主要知識點並能靈活運用的目的。本書中的“微位移機構”、“機械創新設計”內容，使學生在學習時正確處理好知識的廣度和深度，強調理論知識與工程實踐的聯繫。?
本書內容涵蓋了理論力學、材料力學、機械原理和機械零件等課程的主要知識，並按照機械設計這條主線對課程的內容進行了整合、銜接，使其有機地串連起來，成為一門繫統完整的綜合課程。?
參加本書編寫的有成都工業學院唐劍兵（第1～3章、第11章、第15章）、陳黎麗（第4章、第12章、第14章）、鄭向華（第6章、第13章）、王付軍（第8章）、張歡（第9章），重慶交通大學曾宏達（第5章），西南交通大學劉曉紅（第7章）、黃海鳳（第10章）。唐劍兵教授在統稿過程中對全書進行了必要的補充和修改。成都工業學院李剛俊教授、曾宏達副教授審閱了全書，提出了許多寶貴意見，在此表示衷心的感謝。?“工程力學與機械設計基礎”是高職、高專院校機械類和近機類專業的一門重要的技術基礎課。隨著教育教學改革的不斷深入，教材也需要與時俱進、不斷發展。本書根據人纔培養目標的要求，從教學實際出發，重點放在了工程應用中的基本知識、分析問題的思路和解決問題的方法上，並通過一定量例題的細致講解，力求達到學習者能較快地掌握該課程的主要知識點並能靈活運用的目的。本書中的“微位移機構”、“機械創新設計”內容，使學生在學習時正確處理好知識的廣度和深度，強調理論知識與工程實踐的聯繫。?

本書內容涵蓋了理論力學、材料力學、機械原理和機械零件等課程的主要知識，並按照機械設計這條主線對課程的內容進行了整合、銜接，使其有機地串連起來，成為一門繫統完整的綜合課程。?

參加本書編寫的有成都工業學院唐劍兵（第1～3章、第11章、第15章）、陳黎麗（第4章、第12章、第14章）、鄭向華（第6章、第13章）、王付軍（第8章）、張歡（第9章），重慶交通大學曾宏達（第5章），西南交通大學劉曉紅（第7章）、黃海鳳（第10章）。唐劍兵教授在統稿過程中對全書進行了必要的補充和修改。成都工業學院李剛俊教授、曾宏達副教授審閱了全書，提出了許多寶貴意見，在此表示衷心的感謝。?

本書在編寫過程中，參考了國內大量教材、手冊，在此對有關作者表示衷心的感謝。由於編者水平有限，加之時間倉促，書中不足之處在所難免，殷切希望廣大讀者批評指正。??

編者?

2012年5月?

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