机械分析应用基础

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本书是以机械分析为主线，整合“机械原理”“机械设计”“互换性与测量技术基础”及“工程力学”等学科的相关内容，并融入相关工程常识和创新思维与方法、全书以机械和机械传动系统及其所涉及的常用传动机构和通用零部件为对象，按运动分析、结构分析、工作能力分析、精度分析的要求，介绍了机械分析的基本理论、基本知识、基本方法与技术。

出版说明
前言
第1章绪论1
1.1机械的组成1
1.1.1机器和机构1
1.1.2构件和零件3
1.2机械零件常用材料及其性能3
1.2.1材料的力学性能3
1.2.2常用材料及牌号4
1.2.3常用热处理方法5
1.3机械分析的一般程序和基本方法6
1.3.1机械分析的一般程序6
1.3.2机械分析的基本方法6
1.4本课程的性质、任务和学习方法7
1.4.1本课程的性质和任务7
1.4.2本课程的学习方法7
思考与习题7
第2章机械传动系统的运动分析8
2.1机构的组成及运动简图8
2.1.1构件的运动形式8
2.1.2运动副及其分类9
2.1.3运动链与机构10
2.1.4平面机构运动简图11
2.2平面机构具有确定运动的条件14
2.2.1平面机构自由度的计算14
2.2.2运动链的可动性及运动确定性的条件14
2.2.3平面机构自由度计算中的特殊情况15
2.3机械传动系统概述17
2.3.1机械传动的运动和动力参数18
2.3.2机械传动系统的基本功能21
2.3.3机械传动系统运动方案分析实例22
思考与习题23
第3章机构静力分析基础26
3.1静力分析的基本概念26
3.1.1力及其性质26
3.1.2力矩及其性质30
3.1.3力偶及其性质31
3.1.4力的平移定理33
3.2平面机构中约束类型及约束反力34
3.2.1柔性约束34
3.2.2运动副约束34
3.2.3固定端约束36
3.2.4构件的受力分析与受力图37
3.3平面机构中约束反力的求解38
3.3.1平面力系的简化与平衡38
3.3.2应用平衡方程求解约束反力39
3.4运动副的摩擦与自锁45
3.4.1滑动摩擦45
3.4.2滚动摩擦46
3.4.3运动副中的自锁现象47
3.4.4机构中摩擦问题的实例分析47
3.5回转件平衡的动态静力分析51
3.5.1回转件平衡的目的51
3.5.2回转件平衡的类型51
3.5.3回转件的平衡计算51
思考与习题53
第4章常用机构59
4.1平面连杆机构59
4.1.1铰链四杆机构及其演化59
4.1.2平面四杆机构的基本特性65
4.1.3实现运动要求的机构参数图解法实例68
4.1.4构件和运动副的结构69
4.2凸轮机构71
4.2.1凸轮机构应用及分类71
4.2.2从动件的常用运动规律72
4.2.3凸轮轮廓的图解法74
4.2.4基本尺寸的确定76
4.2.5凸轮机构的材料与结构78
4.3螺旋机构79
4.3.1螺纹79
4.3.2螺旋机构的类型及应用81
4.4间歇运动机构84
4.4.1棘轮机构84
4.4.2槽轮机构86
4.4.3不接近齿轮机构87
4.4.4凸轮式间歇运动机构88
思考与习题89
第5章机械零件工作能力分析基础91
5.1零件轴向拉（压）变形时工作能力分析91
5.1.1轴向拉伸或压缩的概念91
5.1.2内力分析与应力分析92
5.1.3材料的力学性能93
5.1.4轴向拉（压）强度分析实例95
5.1.5轴向拉（压）变形简介97
5.1.6压杆稳定性的概念98
5.1.7应力集中的概念99
5.2零件剪切与挤压变形时工作能力分析100
5.2.1剪切与挤压的概念100
5.2.2剪切与挤压强度分析实例101
5.3零件弯曲变形时工作能力分析103
5.3.1平面弯曲的概念103
5.3.2内力分析与应力分析104
5.3.3梁的弯曲强度分析实例108
5.3.4弯曲刚度简介109
5.3.5提高零件弯曲强度和刚度的措施111
5.4零件扭转变形时工作能力分析113
5.4.1扭转的概念113
5.4.2内力分析与应力分析114
5.4.3轴的扭转强度分析实例116
5.4.4扭转刚度简介117
5.5零件组合变形时工作能力分析118
5.5.1拉伸（压缩）与弯曲组合时强度分析实例118
5.5.2弯扭组合时强度分析实例119
5.6零件疲劳强度简介121
5.6.1交变应力的概念121
5.6.2交变应力的循环特性121
5.6.3疲劳破坏122
5.6.4提高疲劳强度的措施122
思考与习题123
第6章挠性传动126
6.1带传动概述126
6.1.1带传动的类型、特点和应用126
6.1.2V带及V带轮127
6.2带传动的失效分析130
6.2.1带传动的受力分析130
6.2.2带的应力分析131
6.2.3带传动的弹性滑动与传动比132
6.3普通V带传动的工作能力计算132
6.3.1工作能力计算准则132
6.3.2工作能力计算方法和步骤133
6.4V带传动的张紧、使用与维护137
6.4.1张紧方法及预紧力F0的控制137
6.4.2V带传动的使用与维护138
思考与习题138
第7章齿轮传动140
7.1概述140
7.1.1齿轮传动的特点及类型140
7.1.2齿轮传动的基本要求141
7.2渐开线直齿圆柱齿轮142
7.2.1渐开线齿廓及其啮合特性142
7.2.2渐开线齿轮及基本参数和几何尺寸144
7.3渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动146
7.4渐开线齿轮切齿原理及变位齿轮简介148
7.4.1轮齿切制原理与方法148
7.4.2根切现象和最少齿数149
7.4.3变位齿轮的概念150
7.5齿轮传动的失效分析、计算准则和材料选择150
7.5.1主要失效形式150
7.5.2工作能力计算准则150
7.5.3齿轮材料的选择152
7.5.4配对齿轮齿面硬度的组合及应用153
7.6标准直齿圆柱齿轮传动的工作能力计算153
7.6.1轮齿的受力分析和计算载荷153
7.6.2齿轮传动的强度计算154
7.6.3齿轮主要参数对齿轮传动的影响157
7.7标准斜齿圆柱齿轮传动及工作能力计算160
7.7.1斜齿圆柱齿轮传动的特点160
7.7.2斜齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸160
7.7.3斜齿圆柱齿轮的啮合传动162
7.7.4斜齿圆柱齿轮传动的强度计算162
7.8直齿锥齿轮传动简介164
7.8.1直齿锥齿轮的齿廓和当量齿数165
7.8.2直齿锥齿轮的基本参数和几何尺寸165
7.8.3直齿锥齿轮传动的受力分析166
7.9蜗杆传动简介167
7.9.1蜗杆传动的特点及类型167
7.9.2蜗杆传动的基本参数和几何尺寸168
7.9.3蜗杆传动工作能力计算准则170
7.9.4蜗杆和蜗轮的材料170
7.9.5蜗杆传动的润滑与散热171
7.10齿轮的结构和齿轮传动的使用与维护172
7.10.1齿轮的结构172
7.10.2齿轮传动的使用与维护174
7.11轮系175
7.11.1轮系的类型175
7.11.2定轴轮系的传动比计算176
7.11.3周转轮系的传动比计算177
7.11.4复合轮系的传动比计算179
7.11.5轮系的功用简介180
思考与习题181
第8章轴184
8.1轴的功用及分类184
8.2轴的失效形式、计算准则和材料选择185
8.2.1主要失效形式185
8.2.2工作能力计算准则185
8.2.3轴的材料选择186
8.3轴的结构分析187
8.3.1轴上零件的装配方案187
8.3.2轴上零件的定位与固定189
8.3.3各轴段的直径和长度189
8.3.4轴的结构工艺性190
8.3.5提高轴的强度和刚度的常用措施190
8.4轴的工作能力计算191
8.4.1抗扭强度计算191
8.4.2弯扭合成强度计算192
8.5轴的使用与维护193
思考与习题197
第9章轴承198
9.1概述198
9.2滚动轴承的类型、代号及选用198
9.2.1滚动轴承的基本结构198
9.2.2滚动轴承的结构特性及分类199
9.2.3滚动轴承的类型200
9.2.4滚动轴承代号201
9.2.5滚动轴承的选择203
9.3滚动轴承的失效形式和选择计算204
9.3.1失效形式和计算准则204
9.3.2滚动轴承的寿命计算204
9.3.3滚动轴承的静强度计算209
9.4轴承装置的结构分析211
9.4.1轴系支承结构形式211
9.4.2轴承的定位与固定211
9.4.3轴系的调整212
9.4.4轴承的装拆213
9.4.5保证支承部分的刚度和同轴度213
9.4.6滚动轴承的润滑与密封214
9.5滑动轴承简介215
9.5.1滑动轴承的类型215
9.5.2滑动轴承的典型结构216
9.5.3滑动轴承的材料218
9.5.4滑动轴承的润滑219
思考与习题220
第10章连接221
10.1轴毂连接221
10.1.1轴毂连接方法及其特点221
10.1.2键联结的类型、特点和应用222
10.1.3平键的选择和强度计算224
10.2螺纹联接225
10.2.1螺纹联接的类型、特点和应用225
10.2.2螺纹联接件的类型、特点和应用226
思考与习题227
第11章机械零部件精度分析228
11.1概述228
11.1.1几何精度与互换性228
11.1.2标准化与优先数系229
11.1.3几何参数的误差与公差230
11.2尺寸精度及选用230
11.2.1极限与配合的术语和定义230
11.2.2极限与配合国家标准233
11.2.3极限与配合的选用240
11.3几何公差及选用242
11.3.1基本术语和定义242
11.3.2几何公差带定义、标注和解释244
11.3.3几何公差数值及应用249
11.3.4公差原则简介252
11.4表面粗糙度及选用253
11.4.1表面结构的概念253
11.4.2表面粗糙度对零件功能的影响254
11.4.3表面粗糙度参数值254
11.4.4表面粗糙度选用举例255
11.5典型零部件精度分析255
11.5.1滚动轴承精度分析及实例255
11.5.2平键联结精度分析及实例259
11.5.3圆柱齿轮精度分析及实例261
11.5.4轴的精度分析及实例271
思考与习题273
参考文献275