机械基础

前言

第一模块 机械基础概论

第1单元 机械的认知

【学习目标】

【学习重点和难点】

【案例导入】

1.1 本课程的研究对象

1.2 本课程的研究内容、性质及任务

1.2.1 本课程的研究内容

1.2.2 本课程的性质与任务

1.3 本课程的学习方法

习题1

第二模块 机械工程材料的分析与应用

第2单元 机械工程材料

【学习目标】

【学习重点和难点】

【案例导入】

2.1 金属材料的性能

2.1.1 金属材料的力学性能

2.1.2 金属材料的工艺性能

2.2 钢铁材料及应用

2.2.1 工业用钢

2.2.2 铸铁

2.3 非铁金属和粉末冶金材料

2.3.1 铝和铝合金

2.3.2 铜和铜合金

2.3.3 轴承合金

2.3.4 粉末冶金材料

2.4 金属材料的热处理及应用

2.4.1 金属材料整体热处理

2.4.2 金属材料表面热处理

2.5 常用非金属材料

2.5.1 高分子材料

2.5.2 陶瓷材料

2.5.3 复合材料

综合案例分析

习题2

第三模块 工程构件的受力分析与承载能力分析

第3单元 工程构件的受力分析

【学习目标】

【学习重点和难点】

【案例导入】

3.1 静力学基本概念及其公理

3.1.1 静力学基本概念

3.1.2 静力学公理

3.2 工程中常见约束

3.2.1 约束与约束反力

3.2.2 工程中常见约束的分析与比较

3.3 受力分析与受力图

3.4 平面力系

3.4.1 平面汇交力系

3.4.2 力矩与平面力偶系

3.4.3 平面任意力系

综合案例分析

习题3

第4单元 工程构件的承载能力分析

【学习目标】

【学习重点和难点】

【案例导入】

4.1 构件承载能力认知

4.1.1 构件的承载能力

4.1.2 杆件变形的基本形式

4.2 轴向拉伸与压缩

4.2.1 轴向拉伸与压缩的概念

4.2.2 拉（压）杆的内力与应力

4.2.3 拉（压）杆的变形及胡克定律

4.2.4 拉伸和压缩时材料的力学性能

4.2.5 拉（压）杆的强度计算

4.2.6 应力集中

4.3 剪切与挤压

4.3.1 剪切与挤压的概念

4.3.2 剪切与挤压强度计算

4.4 圆轴扭转

4.4.1 圆轴扭转的概念

4.4.2 扭矩和扭矩图

4.4.3 圆轴扭转的强度计算

4.5 平面弯曲

4.5.1 平面弯曲的概念

4.5.2 平面弯曲的内力——剪力和弯矩

4.5.3 平面弯曲的强度计算

4.6 组合变形

4.6.1 组合变形的概念

4.6.2 组合变形的分析与应用

综合案例分析

习题4

第四模块 常用机构和机械传动的分析与应用

第5单元 平面机构的结构分析

【学习目标】

【学习重点和难点】

【案例导入】

5.1 构件和运动副

5.1.1 构件的自由度

5.1.2 运动副和约束

5.1.3 运动副的分类

5.1.4 构件的分类

5.2 平面机构运动简图

5.3 机构具有确定相对运动的条件

5.3.1 平面机构具有确定相对运动的

条件

5.3.2 几种特殊情况的处理

综合案例分析

习题5

第6单元 平面连杆机构

【学习目标】

【学习重点和难点】

【案例导入】

6.1 铰链四杆机构的认知

6.1.1 铰链四杆机构的类型

6.1.2 铰链四杆机构类型的判别

6.2 平面四杆机构的演化

6.3 平面四杆机构的工作特性

6.3.1 急回特性

6.3.2 压力角与传动角

6.3.3 死点位置

综合案例分析

习题6

第7单元 凸轮机构

【学习目标】

【学习重点和难点】

【案例导入】

7.1 凸轮机构的特点、应用和分类

7.1.1 凸轮机构的特点及应用

7.1.2 凸轮机构的分类

7.2 从动件常用的运动规律

7.2.1 凸轮机构的运动过程及有关名称

7.2.2 从动件常用的运动规律

7.3 凸轮轮廓曲线的设计

7.3.1 图解法设计凸轮的原理

7.3.2 对心直动从动件盘形凸轮轮廓设计

7.4 凸轮工作轮廓的校核

7.4.1 凸轮机构的压力角

7.4.2 运动失真

7.5 凸轮机构的结构与材料

7.5.1 凸轮机构的结构

7.5.2 凸轮和从动件的材料选择

综合案例分析

习题7

第8单元 间歇机构

【学习目标】

【学习重点和难点】

【案例导入】

8.1 棘轮机构

8.1.1 棘轮机构的工作原理和类型

8.1.2 棘轮机构的特点及应用

8.2 槽轮机构

8.2.1 槽轮机构的工作原理和类型

8.2.2 槽轮机构的特点及应用

8.3 不完全齿轮机构

8.3.1 不完全齿轮机构的工作原理

8.3.2 不完全齿轮机构的特点及应用

综合案例分析

习题8

第9单元 螺旋机构

【学习目标】

【学习重点和难点】

【案例导入】

9.1 螺纹的基本知识

9.1.1 螺纹的形成及分类

9.1.2 螺纹的主要参数

9.2 螺旋机构及其运动分析

9.2.1 滑动螺旋机构

9.2.2 滚动螺旋机构

综合案例分析

习题9

第10单元 齿轮传动

【学习目标】

【学习重点和难点】

【案例导入】

10.1 齿轮传动基础知识

10.1.1 齿轮传动的特点、类型和基本要求

10.1.2 渐开线的形成及其性质

10.1.3 渐开线齿廓啮合特性

10.2 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸

10.2.1 齿轮各部分的名称和基本参数

10.2.2 渐开线标准齿轮

10.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动

10.3.1 正确啮合条件

10.3.2 无侧隙传动条件

10.3.3 连续传动条件

10.4 齿轮的切削加工和变位齿轮

10.4.1 齿轮的切削加工原理

10.4.2 根切与变位齿轮

10.4.3 渐开线齿轮的测量尺寸

10.4.4 齿轮传动的精度

10.5 斜齿圆柱齿轮传动

10.5.1 斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成和啮合特点

10.5.2 斜齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸

10.5.3 斜齿圆柱齿轮的啮合传动和当量齿数

10.6 直齿锥齿轮传动

10.6.1 直齿锥齿轮齿廓曲面与当量齿数

10.6.2 直齿锥齿轮的基本参数和几何尺寸

10.7 蜗杆传动

10.7.1 蜗杆传动的类型和特点

10.7.2 蜗杆传动的基本参数和几何尺寸

10.8 齿轮的结构形式

10.9 齿轮传动的失效分析与选材

10.9.1 齿轮传动的失效形式及设计准则

10.9.2 齿轮材料及热处理

10.10 各种类型齿轮传动的受力分析与比较

综合案例分析

习题10

第11单元 轮系

【学习目标】

【学习重点和难点】

【案例导入】

11.1 轮系的类型

11.2 定轴轮系的传动比

11.2.1 定轴轮系传动比的计算

11.2.2 首末轮转向关系的确定

11.3 周转轮系的传动比

11.4 混合轮系

11.5 轮系的功用

综合案例分析

习题11

第12单元 带传动

【学习目标】

【学习重点和难点】

【案例导入】

12.1 带传动的认知

12.1.1 带传动的类型

12.1.2 带传动的特点和应用

12.2 V带与V带轮

12.2.1 V带传动的运动和几何关系

12.2.2 V带构造及其截面尺寸

12.2.3 V带轮的轮槽结构及其截面

尺寸

12.2.4 带轮的结构和尺寸

12.2.5 V带轮的制造工艺和材料

12.3 带传动工作性能分析

12.3.1 带传动中带的受力分析

12.3.2 带传动中带的应力分析

12.3.3 V带传动的失效形式及设计准则

12.4 带传动的运行与维护

12.4.1 带传动的张紧与调整

12.4.2 带传动的安装与维护

综合案例分析

习题12

第五模块 联接与轴系零部件

第13单元 联接

【学习目标】

【学习重点和难点】

【案例导入】

13.1 键联接

13.1.1 键联接的类型和应用

13.1.2 平键联接的尺寸选择和验算

13.2 花键联接

13.3 销联接

13.4 螺纹联接的类型和应用

13.4.1 联接用螺纹

13.4.2 螺纹联接的类型和应用

13.5 螺纹联接的预紧与防松

13.5.1 螺纹联接的预紧

13.5.2 螺纹联接的防松方法

综合案例分析

习题13

第14单元 轴

【学习目标】

【学习重点和难点】

【案例导入】

14.1 轴的认知

14.1.1 轴的分类

14.1.2 轴的材料选择

14.1.3 轴的失效形式和计算准则

14.2 轴的结构设计

14.2.1 轴的结构组成

14.2.2 轴结构设计的基本要求

14.2.3 轴径的初步确定

14.2.4 轴上零件的固定

14.2.5 轴的结构工艺性

14.2.6 轴的疲劳强度

14.2.7 轴的直径和长度

综合案例分析

习题14

第15单元 轴承

【学习目标】

【学习重点和难点】

【案例导入】

15.1 滑动轴承的类型与结构

15.1.1 滑动轴承的类型

15.1.2 轴瓦的结构

15.1.3 轴承的材料

15.1.4 滑动轴承的润滑

15.2 滚动轴承的类型、性能与代号

15.2.1 滚动轴承的类型和性能

15.2.2 滚动轴承的代号及其组成

15.2.3 滚动轴承的失效形式

15.3 滚动轴承的组合设计

15.3.1 滚动轴承组合的轴向固定

15.3.2 滚动轴承组合的调整

15.3.3 滚动轴承的配合

15.3.4 支承部位的刚度和同轴度

15.3.5 滚动轴承的装拆

15.4 滚动轴承的润滑

15.5 轴承的密封与维护

综合案例分析

习题15

第16单元 联轴器与离合器

【学习目标】

【学习重点和难点】

【案例导入】

16.1 联轴器

16.1.1 联轴器的类型及特点

16.1.2 联轴器的选择

16.2 离合器

综合案例分析

习题16

附录

参考文献

《教育部高等职业教育示范专业规划教材：机械基础（少学时）》采用模块化方式构建课程内容体系，主要知识点分为5个模块，共16个单元。第一模块是机械基础概论，主要介绍机械基础课程的研究对象，研究内容，性质及任务，学习方法。第二模块是机械工程材料的分析与应用：主要介绍常用机械工程材料的性能特点、牌号表示及应用，常用金属材料的热处理方法及应用。第三模块是工程构件的受力分析与承载能力分析：主要介绍静力学的基本知识，工程构件的受力分析及构件的平衡计算；工程构件在外力作用下产生变形的受力特点和变形特点，构件的强度计算。第四模块是常用机构和机械传动的分析与应用：主要介绍常用机构的工作原理、运动特点、应用及基本知识；通用零件的工作原理、结构特点、标准及其选用，以及机械润滑与密封的基本知识。第五模块是联接与轴系零部件：主要介绍键联接、花键联接、销联接、螺纹联接、轴和轴承、联轴器、离合器的结构、特点、标准及其选用。
《教育部高等职业教育示范专业规划教材：机械基础（少学时）》内容丰富，案例取材新颖，重点突出，重视知识的应用和实践技能的培养，可作为高职高专院校机械类专业及其相关专业的教材，也可供相关工程技术人员参考。