工程力学与机械设计基础

第1篇 静力学

第1章　静力学基础

1.1　静力学的基本概念

1.1.1　力的概念

1.1.2　刚体的概念

1.1.3　平衡的概念

1.2　静力学公理

1.3　约束、约束反力与受力图

1.3.1　研究对象与受力图的概念

1.3.2　约束与约束反力

1.3.3　工程上常见的几种约束类型及其反力方向的确定

本章小结

思考题和习题1

第2章　平面力系

2.1　平面汇交力系

2.1.1　平面汇交力系及其实例

2.1.2　平面汇交力系合成与平衡的解析法

2.2　平面力偶系的合成与平衡

2.2.1　力对点之矩

2.2.2　合力矩定理

2.2.3　力偶与力偶矩

2.2.4　平面力偶系的合成与平衡

2.3　平面任意力系

2.3.1　平面任意力系的概念

2.3.2　平面任意力系的平衡方程及其应用

2.3.3　固定端的约束及其应用

2.4　物体系统的平衡静定与静不定问题

2.4.1　物体系统的平衡

2.4.2　静定与静不定问题

2.5　考虑摩擦时的平衡问题

2.5.1　摩擦力

2.5.2　考虑摩擦的平衡问题

本章小结

思考题和习题2

第3章　空间力系与重心

3.1　力在空间直角坐标轴上的投影

3.1.1　一次投影法

3.1.2　二次投影法

3.2　力对轴之矩合力矩定理

3.3　空间力系的平衡

3.3.1　空间任意力系的平衡方程

3.3.2　空间汇交力系的平衡方程

3.3.3　空间平行力系的平衡方程

3.4　空间力系问题的平面解法

3.5　重心

3.5.1　重心的概念及其坐标公式

3.5.2　确定物体重心的方法

本章小结

思考题和习题3

第2篇　材料力学

第4章　拉伸和压缩

4.1　拉伸和压缩的概念

4.2　拉伸和压缩时的内力与截面法

4.2.1　内力

4.2.2　截面法

4.3　横截面上的正应力

4.4　轴向变形和胡克定律横向变形

4.4.1　轴向变形和胡克定律

4.4.2　横向变形

4.5　拉伸和压缩时材料的力学性能

4.5.1　塑性材料拉伸时的力学性能

4.5.2　脆性材料拉伸时的力学性能

4.5.3　塑性材料压缩时的力学性能

4.5.4　脆性材料压缩时的力学性能

4.6　应力集中的概念

4.7　拉伸和压缩时的强度计算

4.7.1　许用应力和安全系数

4.7.2　强度计算

本章小结

思考题和习题4

第5章　剪切与挤压

5.1　剪切的概念剪应力

5.2　挤压的概念挤压应力

5.3　剪切与挤压的实用计算

本章小结

思考题和习题5

第6章　扭转

6.1　扭转的概念

6.2　扭转时的内力——扭矩和扭矩图

6.2.1　扭矩

6.2.2　扭矩图

6.3　圆轴扭转时的应力

6.3.1　横截面上剪应力的分布规律

6.3.2　最大剪应力的计算公式

6.4　圆轴扭转时的变形

6.4.1　扭转角

6.4.2　单位长度扭转角

6.5　圆轴扭转时的强度和刚度计算

6.5.1　强度条件

6.5.2　刚度条件

本章小结

思考题和习题6

第7章　直梁的弯曲

7.1　平面弯曲的概念

7.2　梁弯曲时横截面上的内力——剪力和弯矩

7.3　剪力图和弯矩图

7.3.1　剪力方程和弯矩方程

7.3.2　剪力图和弯矩图

7.4　纯弯曲时梁横截面上的应力

7.4.1　实验观察与假设

7.4.2　应变与应力分布规律

7.4.3　弯曲正应力计算公式

7.4.4　圆形和矩形截面的惯性矩、抗弯截面模量

7.5　梁弯曲的强度条件

7.6　梁的弯曲变形

7.6.1　挠度和转角

7.6.2　用叠加法计算梁的变形

本章小结

思考题和习题7

第8章　压杆的稳定

8.1　压杆稳定的概念

8.2　细长压杆的临界力

8.2.1　欧拉公式

8.2.2　临界应力

8.2.3　欧拉公式的适用范围

本章小结

思考题和习题8

第3篇　机械设计基础

第9章　平面连杆机构

9.1　平面机构的运动基础

9.1.1　点的运动

9.1.2　刚体的平动

9.1.3　刚体的定轴转动

*9.2　平面机构的运动简图与自由度

9.2.1　机构的组成

9.2.2　平面机构运动简图

9.2.3　平面机构的自由度计算

9.3　平面四杆机构

9.3.1　铰链四杆机构的基本类型与应用

9.3.2　铰链四杆机构类型的判别

9.3.3　滑块四杆机构的类型与应用

9.3.4　平面连杆机构的基本特性

本章小结

思考题和习题9

第10章　凸轮机构和间歇运动机构

10.1　凸轮机构的类型和应用

10.1.1　凸轮机构的组成、特点和应用

10.1.2　凸轮机构的分类

10.2　从动件的基本运动规律

10.2.1　确定凸轮轮廓的基本依据

10.2.2　凸轮机构的工作过程和有关参数

10.2.3　从动件的基本运动规律

10.3　盘形凸轮轮廓曲线的设计

10.3.1　图解法原理

10.3.2　对心直动从动件盘形凸轮轮廓的设计

10.3.3　用图解法绘制凸轮轮廓应注意的事项

10.4　凸轮机构基本尺寸的确定

10.4.1　压力角及其许用值

10.4.2　基圆半径的选择

10.4.3　滚子半径与运动失真

10.5　棘轮机构

10.5.1　棘轮机构的工作原理

10.5.2　棘轮机构的类型

10.5.3　棘轮机构的特点与应用实例

10.6　槽轮机构

10.6.1　槽轮机构的工作原理

10.6.2　槽轮机构的类型

10.6.3　槽轮机构的特点与应用实例

本章小结

思考题和习题10

第11章　连接

11.1　螺纹连接

11.1.1　螺纹连接类型

11.1.2　螺纹连接的预紧及防松

11.2　螺栓连接的强度计算

11.2.1　普通螺栓的强度计算

11.2.2　铰制孔用螺栓的强度计算

11.3　键、销连接

11.3.1　键连接功用和分类

11.3.2　普通平键连接的尺寸选择及强度校核

11.3.3　花键连接的类型及特点

11.3.4　销连接

本章小结

思考题和习题11

第12章　带传动

12.1　概述

12.1.1　带传动的类型和应用

12.1.2　普通V带和带轮

12.2　带传动的工作情况分析

12.2.1　带传动的受力分析

12.2.2　带传动的应力分析

12.2.3　带传动的弹性滑动及其传动比

12.3　V带传动的设计计算

12.3.1　带传动的失效形式和计算准则

12.3.2　V带传动的设计方法和步骤

本章小结

思考题和习题12

第13章　圆柱齿轮传动

13.1　概述

13.1.1　齿轮机构的组成、特点、分类和应用

13.1.2　渐开线形成及其性质

13.1.3　渐开线齿廓能满足定传动比要求

13.2　直齿圆柱齿轮传动

13.2.1　渐开线齿轮各部分名称、主要参数、主要尺寸

13.2.2　渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动

13.2.3　齿轮的失效形式、材料及热处理

13.2.4　渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算

13.3　齿轮齿形加工

13.3.1　渐开线齿轮切齿原理及方法

13.3.2　渐开线标准直齿圆柱齿轮根切现象和不根切的最少齿数

13.4　斜齿圆柱齿轮传动

13.4.1　斜齿圆柱齿轮的形成、主要参数、几何尺寸

13.4.2　正确啮合条件、重合度、当量齿数、主要优缺点

13.4.3　斜齿圆柱齿轮传动的强度计算

本章小结

思考题和习题13

第14章　轮系

14.1　概述

14.2　定轴轮系的传动比

14.3　行星轮系的传动比

14.3.1　行星轮系的组成

14.3.2　行星轮系的传动比计算

本章小结

思考题和习题14

第15章　轴

15.1　轴的结构设计

15.1.1　轴的功用、分类及材料

15.1.2　轴设计的基本要求

15.1.3　轴的结构设计

15.2　轴的强度计算

15.2.1　按许用剪应力计算

15.2.2　按许用弯曲应力计算

本章小结

思考题和习题15

第16章　轴承

16.1　轴承的分类

16.2　滚动轴承类型、特点、精度及代号

16.2.1　滚动轴承的构造

16.2.2　滚动轴承的类型和特点

16.2.3　滚动轴承的代号

16.3　滚动轴承的选择

16.4　滚动轴承的寿命计算

16.4.1　滚动轴承失效形式及计算准则

16.4.2　基本额定寿命、基本额定动载荷和寿命计算公式

16.4.3　滚动轴承的当量动载荷

16.4.4　角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴向力

16.5　滚动轴承组合设计

16.5.1　滚动轴承的轴向固定

16.5.2　轴的支承结构形式

16.5.3　轴承的组合调整

16.5.4　轴承的装拆

16.6　滑动轴承简介

16.6.1　滑动轴承的应用、 类型及选用

16.6.2　滑动轴承的结构形式

16.6.3　轴瓦的结构和轴承的材料

本章小结

思考题和习题16

第17章　联轴器、离合器和制动器

17.1　概述

17.2　联轴器

17.2.1　刚性联轴器

17.2.2　无弹性元件的挠性联轴器

17.2.3　非金属弹性元件挠性联轴器

17.2.4　金属弹性元件联轴器

17.2.5　安全联轴器

17.3　离合器

17.3.1　操纵式离合器

17.3.2　自动离合器

17.4　制动器

17.4.1　圆盘制动器

17.4.2　带式制动器

17.4.3　块式短闸瓦制动器

17.4.4　制动器的发热

本章小结

思考题和习题17

第18章　摩擦磨损、润滑及环保

……

《工程力学与机械设计基础（第3版）》由静力学、材料力学和机械设计基础三大部分组成。静力学部分包括静力学基础、平面力系、空间力系与重心。材料力学部分包括拉伸和压缩、剪切与挤压、扭转、直梁的弯曲和压杆的稳定。机械设计基础部分包括平面连杆机构（含点的运动、刚体的基本运动和刚体的平面运动）、凸轮机构和间歇运动机构、连接、带传动、圆柱齿轮传动、轮系、轴（含轴组合变形的强度计算和交变应力等）、轴承、联轴器离合器和制动器、摩擦磨损、润滑及环保。