机械设计(含工程力学)

　　1．教材体系新。主要体现在三个方面：
　　**，本书废弃传统的机械设计前苏联式体系，现在仅仅设置12章。打破了旧的课程界限和学科体系，精选内容，精心编排，构建了实用性和应用型机械设计基础（含工程力学）的教材新体系。大量减少了各科课程及其章节之间的重复，缩减了教学时数。
　　第二，第1～6章可提供大学一年级新生上学期使用，第7～12章可供第二学期使用。其内容按照机械的受力分析、承载能力、组成结构、工作原理分析、零件设计等顺序进行编排，这种编排体系与机械设计的一般程序是一致的，可以使学生在学习本书的过程中自觉地了解和掌握机械设计的一般过程。
　　第三，考虑本书既有理论性、又有实践性的特点和机电一体化的发展趋势，将全书重点介绍工程实际中各种典型零部件受力分析与承载能力计算等，减少理论性分析，所举实例均为机电、模具、汽车传动机构中的受力及强度计算；以实践性为目标来编排机械的组成和工作原理、各种常用机械传动的基本知识及设计方法。
　　2．内容整合力度大。本书将原理论力学中的静力学知识按照基本概念、基本定理、平面力系这一由浅入深的顺序整合成一章；将原材料力学中的四种基本变形及组合变形整合为一章；将原机械原理中的齿轮机构、轮系与原机械设计中的齿轮传动和蜗杆传动等重新整合为一章。增强了教学体系的完整性，大大节省了教学课时。以符合高职高专的教学特点。
　　3．实践性较强。对基本理论，本书遵循“必须、实用、够用为度”、“少而精”、“浅而广”和“掌握概念、强化应用”的原则。对各种公式不作详细推导，例题和习题的编写突出实践和实训的应用性，且所举实例均为今后专业课中会运用到的工程实例。
　　4．采用了**的国家标准。本书全部采用国家**标准。例如，第9章传统教材叫“螺纹联接”，本书采用**标准“螺纹连接”。在书后附录有材料力学性能、部分钢材型号、机械设计大作业及其课程设计的实用资料，极大地方便了教师教，学生学。
　　5．学习指导与教学资料齐全。本教材学习资料可以到出版社网站和该课程的精品课程网站学习和下载，习题答案、试卷、电子教案和多媒体课件等可以免费提供给教师使用。

　　全书按照课程改革新体系编写，含工程力学、机械原理和机械设计全部内容；打破了旧的课程界限和学科体系，精选内容，精心编排，构建了实用性和应用型机械设计基础(含工程力学)的教材新体系；大量减少了各科课程及其章节之间的重复，缩减了教学时数。第1～6章可提供上学期使用，第7～12章可供第二学期使用。本教材免费提供电子教案、习题答案和多媒体课件等资料。　　本书可作为高等职业学校、高等专科学校、成人院校及本科院校主办的二级职业技术学院和民办高校机械及机电类专业“机械设计基础”课程教材，也可作为机械、模具、数控、汽车、机电等专业的函授生的教材，还可以作为机械企业的岗位技术培训机械基础教材和从业人员的自学教材。　　由于对内容深度和广度的适当扩展，本书也可供本科院校相关专业的师生和相关工程技术人员参考使用。

第1章　机械设计基础概论　
1.1　机械的概念　
1.1.1　机械的组成　
1.1.2　机器和机构　
1.1.3　构件和零件　
1.2　机械设计的基本要求和一般程序　
1.2.1　机械零件的主要失效形式和设计准则　
1.2.2　机械设计应满足的基本要求　
1.2.3　机械设计的内容与步骤　
1.2.4　机械零件设计的一般步骤　
1.3　机械设计常用材料与性能　
1.3.1　低碳钢在拉伸时的力学性能　
1.3.2　材料压缩时的力学性能　
1.4　机械设计基础课程的内容、任务和性质　
1.4.1　课程的主要任务　
1.4.2　课程的内容　
1.4.3　课程的性质　
1.4.4　课程的要求　
1.5　本课程的学习方法　
思考题与习题　

第2章　理论力学基础知识　
2.1　静力学的基本概念　
2.1.1　力与力系的概念　
2.1.2　刚体的概念　
2.2　静力学公理　
2.3　约束和约束反力　
2.3.1　柔索约束　
2.3.2　光滑面约束　
2.3.3　光滑铰链约束　
2.3.4　轴承约束　
2.3.5　固定端约束　
2.4　物体的受力分析和受力图　
2.5　平面汇交力系的简化与平衡方程　
2.5.1　力在坐标轴上的投影　
2.5.2　平面汇交力系合成的解析法　
2.5.3　平面汇交力系的平衡方程及其应用　
2.6　力偶及合力矩定理　
2.6.1　力对点之矩　
2.6.2　合力矩定理　
2.6.3　力偶　
2.7　平面一般力系的简化与平衡方程　
2.7.1　力的平移定理及合成计算　
2.7.2　平面一般力系的平衡方程及其应用　
思考题与习题　

第3章　材料力学基础知识　
3.1　承载能力分析　
3.1.1　材料力学的任务　
3.1.2　变形固体及其基本假设　
3.1.3　外力的形式　
3.1.4　杆件变形的基本形式　
3.1.5　内力、截面法、应力　
3.2　轴向拉伸或压缩时的内力　
3.2.1　轴向拉伸与压缩的概念　
3.2.2　拉压杆的内力计算、轴力图　
3.2.3　轴向拉伸或压缩时横截面上的正应力　
3.2.4　轴向拉伸或压缩变形计算　
3.2.5　拉(压)杆件的强度计算　
3.3　剪切与挤压　
3.3.1　剪切的概念　
3.3.2　剪切的实用计算　
3.3.3　挤压的概念　
3.3.4　挤压的实用计算　
3.4　扭转　
3.4.1　扭转的概念　
3.4.2　外力偶矩、扭矩和扭矩图　
3.4.3　圆轴扭转应力和变形　
3.4.4　圆轴扭转时强度和刚度的计算　
3.5　平面弯曲　
3.5.1　平面弯曲概述　
3.5.2　梁弯曲时的内力　
3.5.3　剪力图与弯矩图　
3.5.4　梁的弯曲强度计算　
3.6　梁的变形与刚度计算　
3.6.1　弯曲变形　
3.6.2　梁的弯曲刚度计算　
3.7　弯曲与扭转的组合变形　
3.7.1　弯扭组合变形计算步骤　
3.7.2　强度理论简介　
思考题与习题　

第4章　平面机构设计　
4.1　平面机构的组成　
4.1.1　运动副及约束　
4.1.2　运动链　
4.1.3　平面机构的组成　
4.2　平面机构运动简图　
4.2.1　构件、运动副的表达方法　
4.2.2　机构运动简图的绘制　
4.3　平面机构的自由度　
4.3.1　平面运动构件的自由度　
4.3.2　机构具有确定相对运动的条件　
4.3.3　平面机构自由度计算　
4.3.4　几种特殊结构的处理　
4.4　平面四杆机构分析　
4.4.1　铰链四杆机构的基本形式　
4.4.2　平面四杆机构的演化　
4.4.3　铰链四杆机构曲柄存在的条件　
4.5　平面四杆机构的基本特性　
4.5.1　压力角和传动角　
4.5.2　急回特性及行程速比系数　
4.5.3　死点　
思考题与习题　

第5章　凸轮机构　
5.1　凸轮机构的应用及分类　
5.1.1　凸轮机构的组成及应用　
5.1.2　凸轮机构的分类　
5.2　从动件的常见运动规律　
5.2.1　凸轮机构的工作原理　
5.2.2　等速运动规律　
5.2.3　等加速等减速运动规律　
5.3　凸轮轮廓设计　
5.3.1　反转法原理　
5.3.2　用作图法设计凸轮轮廓线　
5.4　凸轮机构结构设计　
5.4.1　凸轮机构的基本参数　
5.4.2　凸轮及从动件的常用材料、结构及固定　
思考题与习题　

第6章　其他常用机构设计　
6.1　棘轮机构　
6.1.1　棘轮的工作原理和类型　
6.1.2　棘轮机构的特点和应用　
6.1.3　棘爪回转轴位置的确定　
6.1.4　棘轮轮齿工作齿面偏斜角的确定　
6.2　槽轮机构　
6.2.1　槽轮的工作原理和类型　
6.2.2　槽轮机构的运动系数　
6.3　不完全齿轮机构　
思考题与习题　

第7章　常用机械连接设计　
7.1　螺纹连接　
7.1.1　螺纹的分类　
7.1.2　螺纹的参数　
7.2　螺纹连接件及螺纹连接的基本类型　
7.2.1　螺纹连接的基本类型　
7.2.2　常用螺纹连接件　
7.2.3　螺纹连接件的选择及注意问题　
7.3　轴毂连接　
7.3.1　键连接　
7.3.2　花键连接　
7.3.3　销连接　
7.3.4　过盈连接　
思考题与习题　

第8章　齿轮、蜗杆和轮系　
8.1　齿轮传动与渐开线　
8.1.1　齿轮传动的分类　
8.1.2　齿轮传动的特点　
8.1.3　渐开线的形成原理和基本性质　
8.1.4　渐开线齿廓的啮合特性　
8.2　渐开线标准直齿圆柱齿轮　
8.2.1　齿轮各部分名称　
8.2.2　齿轮的基本参数　
8.2.3　标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算　
8.2.4　渐开线直齿圆柱齿轮的啮合　
8.3　渐开线齿轮的齿廓的切削加工　
8.3.1　渐开线齿廓切削加工的基本原理　
8.3.2　根切现象和最少齿数　
8.3.3　变位齿轮简介　
8.4　斜齿圆柱齿轮传动　
8.4.1　齿廓曲面的形成及其啮合特点　
8.4.2　斜齿轮的主要参数和几何尺寸计算　
8.4.3　斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件　
8.4.4　斜齿圆柱齿轮的当量齿数　
8.5　直齿圆锥齿轮传动　
8.5.1　直齿圆锥齿轮传动概述　
8.5.2　直齿圆锥齿轮的齿廓曲面、背锥和当量齿数　
8.5.3　直齿圆锥齿轮传动的正确啮合条件及几何尺寸计算　
8.6　蜗杆传动　
8.6.1　蜗杆传动的类型和特点　
8.6.2　蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算　
8.6.3　蜗杆传动的材料和结构　
8.7　轮系及其计算　
8.7.1　定轴轮系传动比计算　
8.7.2　轮系转向关系的确定　
8.7.3　周转轮系计算　
8.7.4　混合轮系　
8.7.5　轮系的功用　
8.8　圆柱齿轮强度与结构设计　
8.8.1　齿轮传动的失效形式与设计准则　
8.8.2　齿轮常用材料　
8.8.3　圆柱齿轮传动的受力分析及强度计算　
8.8.4　齿轮的结构设计　
8.8.5　齿轮传动的润滑　
思考题与习题　

第9章　带传动和链传动设计　
9.1　带传动的主要特点、类型和应用　
9.2　普通V带和V带轮　
9.2.1　普通V带的结构和尺寸标准　
9.2.2　普通V带轮的结构　
9.3　带传动的基本理论　
9.3.1　带传动的受力分析　
9.3.2　带的应力分析　
9.3.3　带的弹性滑动与传动比　
9.4　V带传动的设计　
9.5　带传动的安装、张紧和维护　
9.5.1　带传动的安装　
9.5.2　常见的张紧装置　
9.5.3　带传动的维护　
9.6　链传动　
9.6.1　链传动的特点及应用　
9.6.2　滚子链与链轮　
9.6.3　链传动的安装及维护　
思考题与习题　

第10章　轴承设计　
10.1　轴承的功用与类型　
10.1.1　轴承的功用　
10.1.2　轴承的类型　
10.2　滚动轴承的结构、类型和代号　
10.2.1　滚动轴承的结构　
10.2.2　滚动轴承的类型　
10.2.3　滚动轴承的代号　
10.3　滚动轴承类型的选择　
10.3.1　滚动轴承的选择原则　
10.3.2　滚动轴承工作能力的计算　
10.4　滚动轴承的组合设计　
10.4.1　滚动轴承的固定　
10.4.2　轴承组合的调整　
10.4.3　滚动轴承的配合　
10.4.4　滚动轴承的安装与拆卸　
10.4.5　滚动轴承的润滑和密封　
10.5　滑动轴承　
10.5.1　滑动轴承的结构　
10.5.2　轴瓦和轴承材料　
10.5.3　滑动轴承的润滑　
思考题与习题　

第11章　轴的设计　
11.1　概述　
11.1.1　轴的分类　
11.1.2　轴的材料　
11.1.3　轴的设计内容及应考虑的主要问题　
11.2　轴的结构设计　
11.2.1　拟订轴上零件的装配方案　
11.2.2　轴上零件的轴向定位　
11.2.3　轴上零件的周向定位　
11.2.4　轴的结构工艺性　
11.2.5　提高轴疲劳强度的措施　
11.3　轴的强度校核　
11.3.1　按扭转强度估算直径　
11.3.2　按照经验公式估算直径　
11.3.3　按弯扭合成进行强度计算　
11.3.4　轴的设计　
11.4　轴的刚度校核　
思考题与习题　

第12章　其他零部件设计　
12.1　联轴器　
12.1.1　固定式联轴器　
12.1.2　可移式联轴器　
12.1.3　弹性联轴器　
12.1.4　联轴器的选择　
12.2　常用离合器　
12.3　弹簧　
12.3.1　弹簧的类型与功用　
12.3.2　圆柱形螺旋弹簧的基本几何参数　
12.3.3　弹簧的强度计算　
思考题与习题　

附录　部分型钢表　
参考文献