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第1章 静力学基本概念和物体受力分析1

1.1 静力学的基本概念——刚体和力1

1.2 静力学公理2

1.3 约束和约束反力5

1.4 物体的受力分析和受力图7

思考与练习110

第2章 平面力系12

2.1 平面汇交力系12

2.1.1 平面汇交力系的合成13

2.1.2 平面汇交力系的平衡方程17

2.2 力矩和平面力偶系20

2.2.1 力对点之矩与合力矩定理20

2.2.2 平面力偶理论22

2.2.3 平面力偶系的合成和平衡条件24

2.3 平面任意力系25

2.3.1 力的平移定理26

2.3.2 平面任意力系向平面内一点简化26

2.3.3 平面任意力系的平衡条件28

2.3.4 平面平行力系的平衡方程31

2.3.5 静定与超静定问题的概念物体系统的平衡32

思考与练习234

第3章 摩擦38

3.1 概述38

3.2 滑动摩擦38

3.2.1 静滑动摩擦力和静滑动摩擦定律38

3.2.2 动滑动摩擦定律40

3.2.3 摩擦角与自锁现象41

3.3 考虑摩擦时的平衡问题举例42

思考与练习345

第4章 材料力学基本概念47

4.1 变形固体的基本假设47

4.1.1 变形固体的概念47

4.1.2 变形固体的基本假设47

4.1.3 弹性变形和塑性变形48

4.2 杆件变形的基本形式48

思考与练习450

第5章 拉伸与压缩51

5.1 轴向拉伸与压缩的概念和实例51

5.2 轴向拉伸或压缩时横截面上的内力52

5.2.1 构件内力的概念52

5.2.2 截面法、轴力52

5.2.3 轴力图53

5.3 轴向拉伸或压缩时横截面上的应力54

5.3.1 应力的概念54

5.3.2 拉（压）杆截面上的应力54

5.4 轴向拉伸或压缩时的变形55

5.4.1 纵向变形55

5.4.2 胡克定律56

5.4.3 横向变形57

5.5 轴向拉（压）时杆件的强度计算58

5.5.1 安全系数和许用应力58

5.5.2 拉伸和压缩时的强度条件58

5.6 应力集中的概念60

思考与练习561

第6章 剪切与挤压63

6.1 剪切的概念与实例63

6.2 剪切的实用计算及强度条件64

6.2.1 剪应力和剪应变64

6.2.2 剪切强度条件65

6.3 挤压的实用计算及强度条件65

6.3.1 挤压概念及挤压应力的实用计算方法65

6.3.2 挤压强度条件66

思考与练习669

第7章 扭转71

7.1 扭转的概念与实例71

7.2 外力偶矩和扭矩的计算72

7.2.1 外力偶矩的计算72

7.2.2 扭矩的计算72

7.2.3 扭矩图73

7.3 圆轴扭转时的应力和强度条件75

7.3.1 圆轴扭转时的应力75

7.3.2 圆轴扭转时的强度条件77

思考与练习779

第8章 弯曲变形81

8.1 弯曲的概念与实例81

8.1.1 梁的载荷82

8.1.2 梁的支座83

8.1.3 静定梁的基本形式83

8.2 弯曲内力——剪力和弯矩84

8.2.1 弯曲横截面的剪力和弯矩84

8.2.2 剪力图和弯矩图绘制的基本方法86

8.3 弯曲应力及强度条件91

8.3.1 纯弯曲时梁横截面上的正应力92

8.3.2 弯曲正应力强度条件95

8.4 提高梁弯曲强度的主要措施97

8.4.1 选择合理的截面形状97

8.4.2 合理布置载荷和支座位置99

8.5 工程中的弯曲变形问题100

8.5.1 挠曲线101

8.5.2 挠度和转角101

思考与练习8103

第9章 压杆稳定107

9.1 压杆稳定的概念107

9.1.1 综述107

9.1.2 压杆的临界载荷108

9.2 细长压杆临界力的确定109

9.2.1 两端铰支细长压杆的临界力公式109

9.2.2 其他约束情况下压杆的临界力109

9.3 临界应力与欧拉公式的适应范围110

9.4 压杆的稳定计算114

9.5 提高压杆稳定性措施115

思考与练习9116

第10章 平面机构及其运动简图118

10.1 平面运动副118

10.1.1 机构和零件的概念118

10.1.2 平面运动构件的自由度118

10.1.3 运动副的概念120

10.1.4 运动副的分类120

10.1.5 运动链和机构120

10.2 平面机构的运动简图121

10.2.1 机构运动简图的概念121

10.2.2 平面机构运动简图的绘制121

10.3 平面机构的自由度124

10.3.1 平面机构自由度的计算124

10.3.2 机构具有确定运动的条件127

思考与练习10128

第11章 平面连杆机构130

11.1 铰链四杆机构130

11.1.1 铰链四杆机构的组成和基本形式130

11.1.2 铰链四杆机构类型的判断132

11.1.3 铰链四杆机构的演化133

11.2 平面四杆机构的工作特性137

11.2.1 运动特性137

11.2.2 传力特性138

11.3 平面四杆机构的设计140

11.3.1 按照给定的行程速比系数K设计四杆机构140

11.3.2 按照给定的连杆位置设计四杆机构141

思考与练习11142

第12章 凸轮机构144

12.1 从动件常用运动规律下的位移曲线的绘制144

12.1.1 凸轮机构的应用、组成和特点144

12.1.2 凸轮机构的分类145

12.1.3 凸轮与从动件的运动关系146

12.1.4 从动件的常用运动规律及S—δ曲线绘制146

12.2 利用反转法原理用图解法设计凸轮轮廓148

12.2.1 尖顶对心直动从动件盘形凸轮149

12.2.2 对心滚子直动从动件盘形凸轮149

12.2.3 对心平底直动从动件盘形凸轮149

12.2.4 偏置直动从动件盘形凸轮150

12.2.5 设计凸轮机构应注意的问题150

思考与练习12152

第13章 间歇运动机构153

13.1 棘轮机构的组成、原理及应用153

13.1.1 棘轮机构的组成和工作原理153

13.1.2 棘轮机构的特点及应用155

13.2 槽轮机构的组成、原理及应用155

13.2.1 槽轮机构的组成和工作原理155

13.2.2 槽轮机构的特点及应用155

13.2.3 槽轮机构的主要参数155

思考与练习13156

第14章 带传动和链传动157

14.1 带传动概述157

14.1.1 带传动的组成和类型157

14.1.2 带传动的特点和应用158

14.1.3 V带和V带轮的结构159

14.2 带传动的工作能力分析162

14.2.1 带传动的受力分析162

14.2.2 带传动的应力分析163

14.2.3 带传动的弹性滑动和传动比164

14.3 普通V带传动的设计计算166

14.3.1 带传动的失效形式和设计准则166

14.3.2 单根普通V带传递的许用功率166

14.3.3 普通V带传动的设计步骤和方法169

14.3.4 带传动的张紧、安装与维护173

14.4 链传动的概述174

14.4.1 链传动的特点和应用174

14.4.2 滚子链的结构标准及链轮175

14.5 链传动的运动分析、受力分析及布置润滑178

14.5.1 链传动的运动分析178

14.5.2 链传动的受力分析178

14.5.3 链传动的布置、张紧和润滑179

思考与练习14180

第15章 齿轮传动181

15.1 齿轮机构的概述181

15.1.1 齿轮机构的特点和类型181

15.1.2 齿轮的齿廓实现定角速比传动的条件181

15.1.3 渐开线的形成和特性183

15.1.4 渐开线齿廓满足定角速比要求183

15.2 齿轮各部分名称及渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算185

15.2.1 齿轮各部分名称185

15.2.2 渐开线标准直齿轮的基本参数及几何尺寸计算186

15.3 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动187

15.3.1 正确啮合条件187

15.3.2 标准中心距188

15.3.3 连续传动188

15.3.4 渐开线齿轮的切齿原理189

15.3.5 渐开线齿廓的根切现象、最少齿数及变位齿轮190

15.4 平行轴斜齿轮机构192

15.4.1 斜齿轮啮合的共轭齿廓曲面192

15.4.2 斜齿轮基本参数和几何尺寸计算193

15.4.3 斜齿轮传动的正确啮合和重合度194

15.4.4 斜齿轮的当量齿数194

15.4.5 斜齿轮的传动特点195

15.5 圆锥齿轮机构196

15.5.1 圆锥齿轮概述196

15.5.2 背锥和当量齿数196

15.5.3 直齿圆锥齿轮几何尺寸计算196

15.6 渐开线圆柱、圆锥齿轮传动轮齿的受力分析198

15.6.1 直齿圆柱齿轮传动轮齿的受力分析198

15.6.2 直齿圆锥齿轮传动轮齿的受力分析200

15.7 齿轮的结构及齿轮传动的润滑和效率201

15.7.1 齿轮的结构201

15.7.2 齿轮传动的润滑202

15.7.3 齿轮传动的效率204

思考与练习15205

第16章 蜗杆传动207

16.1 蜗杆传动概述207

16.1.1 蜗杆传动的特点和应用207

16.1.2 蜗杆传动的类型207

16.2 圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算208

16.2.1 圆柱蜗杆传动的主要参数208

16.2.2 圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算211

16.3 圆柱蜗杆传动的受力分析211

思考与练习16212

第17章 轮系213

17.1 轮系的分类及应用213

17.1.1 轮系及其分类213

17.1.2 轮系的应用214

17.2 定轴轮系传动比216

17.3 周转轮系传动比218

17.3.1 周转轮系的组成218

17.3.2 周转轮系的传动比218

17.4 混合轮系的传动比220

思考与练习17221

附录A 常见简单几何形状截面的几何性质223

附录B 型钢表224

参考文献230