机械基础与训练(上高职高专十二五规划教材)

本书共分10章，主要介绍了工程材料及钢的热处理、工程力学基础、各类机构与传动（包括平面连杆机构、带传动与链传动、齿轮传动、凸轮机构与间歇运动机构）、通用零部件（轴承与轴、螺纹、键、花键、销、联轴器、离合器）的选择与设计计算、润滑与密封等内容。

黄伟，男，生于1968年10月， 重庆市江津区人，副教授。主要从事机工程图学与械设计及理论专业方向的教学科研工作。已出版著作：《AutoCAD实用教程》 电子科技大学出版社 参编 2007年2月《机械制图》 中国轻工业出版社 参编 2006年8月《机械制图习题集》 中国轻工业出版社 参编 2006年8月《机械制图》 西南交通大学出版社 参编 2007年8月《机械制图习题集》 西南交通大学出版社 参编 2007年8月《机械设计基础》 河北大学出版社 副主编 2010年7月

0 绪论 0.1 课程性质、任务和基本要求 0.1.1 课程性质 0.1.2 课程任务和基本要求 0.2 机械设计的要求、原则和步骤 0.2.1 机械零件的工作能力和设计准则 0.2.2 机械零件的设计步骤 0.2.3 机械零件的标准化、系列化和通用化 1 工程材料及钢的热处理 1.1 金属材料的力学性能 1.1.1 强度 1.1.2 塑性 1.1.3 硬度 1.1.4 疲劳极限 1.1.5 冲击韧性 1.2 常用金属材料 1.2.1 工业用钢 1.2.2 铸铁 1.2.3 有色金属及其合金 1.3 非金属材料及复合材料 1.3.1 高分子材料 1.3.2 陶瓷材料 1.3.3 复合材料 1.4 钢的热处理 1.4.1 退火 1.4.2 正火 1.4.3 淬火 1.4.4 回火 1.4.5 表面淬火 1.4.6 化学热处理 思考题与习题 2 工程力学基础 2.1 静力学基础 2.1.1 静力学的基本概念 2.1.2 静力学公理 2.1.3 约束和约束反力 2.1.4 平面汇交力系的合成与平衡 2.1.5 力矩与平面力偶系 2.1.6 平面一般力系的简化与平衡 2.2 机械零件的失效及设计准则 2.2.1 失效 2.2.2 设计准则 2.3 平面机构中拉（压）构件的强度和变形计算 2.3.1 轴向拉伸与压缩的概念 2.3.2 内力 2.3.3 轴向拉伸或压缩时横截面上的应力 2.3.4 材料在轴向拉伸或压缩时的力学性能 2.3.5 许用应力和安全系数 2.3.6 拉（压）杆的变形 2.4 剪切与加压强度计算 2.4.1 剪切的概念与实用计算 2.4.2 挤压的概念与实用计算 2.5 圆轴扭转 2.5.1 扭矩和扭矩图 2.5.2 圆轴扭转时的应力与强度计算 2.5.3 圆轴扭转时的变形与刚度计算 2.6 平面弯曲 2.6.1 直梁平面弯曲的概念 2.6.2 梁弯曲时横截面上的内力——剪力和弯矩 2.6.3 弯矩图 2.6.4 平面弯曲正应力与弯曲强度条件 2.7 组合变形时的强度计算 2.7.1 弯曲与拉压组合变形的强度计算 2.7.2 梁弯扭时的强度条件及计算 思考题与习题 3 平面连杆机构 3.1 机器和机构 3.1.1 机器和机构的相关概念 3.1.2 构件、零件和部件 3.2 运动副 3.2.1 运动副的种类 3.2.2 运动副的表示方法 3.2.3 构件的表示方法 3.3 平面机构的运动简图与自由度 3.3.1 平面机构的运动简图 3.3.2 平面机构的自由度 3.4 平面四杆机构及其应用 3.4.1 铰链四杆机构 3.4.2 四杆机构的演化 3.4.3 平面四杆机构的运动特性与传力特性 思考题与习题 4 带传动和链传动 4.1 带传动概述 4.1.1 带传动的类型和应用 4.1.2 带传动的特点 4.1.3 V带的结构和标准 4.2 带传动的工作原理 4.2.1 带传动的受力分析和应力分析 4.2.2 带传动的应力分析 4.2.3 传动带的弹性滑动和传动比 4.3 普通V带传动设计计算 4.3.1 带传动的失效形式和设计准则 4.3.2 单根V带的基本额定功率 4.3.3 V带的设计步骤和方法 4.4 带传动的张紧与安装维护 4.4.1 传动带的张紧 4.4.2 带传动的安装与维护 4.5 链传动 4.5.1 链传动的组成和类型 4.5.2 链传动特点和应用 4.5.3 套筒滚子链的结构 4.5.4 滚子链的规格 4.5.5 链轮的结构 4.5.6 链传动的运动特性、受力分析及失效形式 4.5.7 链传动的正确使用和维护 思考题与习题 5 齿轮传动 5.1 齿轮传动概述 5.1.1 齿轮传动的应用和特点 5.1.2 齿轮传动的类型和要求 5.1.3 齿轮的精度 5.2 渐开线及渐开线直齿圆柱齿轮 5.2.1 齿廓啮合基本定律 5.2.2 渐开线的形成和性质 5.2.3 渐开线直齿圆柱齿轮主要参数与尺寸计算 5.2.4 渐开线直齿圆柱齿轮的测量计算 5.3 渐开线齿廓啮合特性及啮合传动 5.3.1 渐开线齿廓啮合特性 5.3.2 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 5.3.3 渐开线齿轮连续传动 5.4 渐开线齿轮轮齿的切削加工及变位齿轮 5.4.1 仿形法 5.4.2 展成法 5.4.3 渐开线齿廓的根切 5.4.4 变位齿轮 5.5 轮齿的失效形式和齿轮材料 5.5.1 交变应力和疲劳破坏 5.5.2 轮齿的失效形式 5.5.3 齿轮传动的计算准则 5.5.4 齿轮材料 5.5.5 齿轮的热处理 5.5.6 齿轮材料的许用应力 5.6 渐开线直齿圆柱齿轮传动的受力与强度 5.6.1 直齿圆柱齿轮的受力分析和计算载荷 5.6.2 渐开线直齿圆柱齿轮强度计算 5.6.3 齿轮传动参数的选择 5.7 斜齿圆柱齿轮传动 5.7.1 斜齿圆柱齿轮齿廓面的形成及啮合 5.7.2 斜齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算 5.7.3 平行轴斜齿轮传动 5.7.4 斜齿圆柱齿轮的当量齿数 5.7.5 斜齿圆柱齿轮的受力分析与强度计算 5.8 直齿圆锥齿轮传动 5.8.1 圆锥齿轮传动的特点及齿廓曲面的形成 5.8.2 直齿圆锥齿轮传动的几何尺寸计算 5.8.3 直齿圆锥齿轮传动的受力分析 5.9 齿轮的结构设计及齿轮传动的润滑与效率 5.9.1 齿轮的结构设计 5.9.2 齿轮传动的润滑 5.9.3 齿轮传动的效率 5.10 蜗杆传动 5.10.1 蜗杆传动的特点和类型 5.10.2 蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 5.10.3 蜗杆传动的受力分析 5.10.4 蜗杆传动的润滑 思考题与习题 6 轮系和减速器 6.1 轮系的功用和分类 6.1.1 轮系的功用 6.1.2 轮系的分类 6.2 定轴轮系的传动比和应用 6.2.1 定轴轮系传动比 6.2.2 定轴轮系应用 6.3 周转轮系的传动比 6.4 混合轮系传动比 6.5 减速器 思考题与习题 7 其他常用机构 7.1 凸轮机构 7.1.1 凸轮机构的应用和分类 7.1.2 凸轮机构的工作过程和运动规律 7.1.3 用图解法绘制盘形凸轮工作轮廓 7.1.4 凸轮机构设计中应注意的问题 7.2 间歇运动机构 7.2.1 棘轮机构 7.2.2 槽轮机构 思考题与习题 8 轴承与轴 8.1 滑动轴承 8.1.1 滑动轴承的分类 8.1.2 滑动轴承的结构 8.1.3 轴瓦结构 8.1.4 轴承材料 8.2 滚动轴承的结构、类型和代号 8.2.1 滚动轴承的结构 8.2.2 滚动轴承的类型 8.2.3 滚动轴承的代号 8.2.4 滚动轴承类型选择 8.3 滚动轴承的选择计算 8.3.1 滚动轴承的失效形式与计算准则 8.3.2 基本概念 8.3.3 基本计算 8.4 轴的类型、结构和轴上零件的固定方法 8.4.1 轴的分类 8.4.2 轴的结构 8.5 轴系的组合设计 8.5.1 轴系的固定（轴系支承结构形式） 8.5.2 轴承的配置 8.5.3 轴系组合结构的调整 8.5.4 提高轴系的支承刚度 8.5.5 滚动轴承的配合与装拆 8.6 轴的（静）强度校核 8.6.1 轴的材料 8.6.2 轴的强度校核 8.6.3 轴的计算简图 8.6.4 轴的静强度校核 8.7 轴的设计步骤 思考题与习题 9 连接 9.1 标准螺纹连接件 9.2 螺纹连接的拧紧和防松 9.2.1 螺纹连接的预紧 9.2.2 螺纹连接的防松 9.3 键连接 9.3.1 键连接的类型、结构和特点 9.3.2 平键连接的尺寸选择及强度校核 9.4 花键连接 9.5 销连接 9.6 联轴器 9.6.1 联轴器的分类 9.6.2 联轴器的选择 9.7 离合器 思考题与习题 10 润滑与密封 10.1 常用润滑材料及其选用 10.1.1 润滑油 10.1.2 润滑脂 10.1.3 润滑剂的选用原则 10.2 常用润滑方式及其选用 10.2.1 常用润滑方式 10.2.2 润滑方式的选择 10.3 密封装置 10.3.1 密封的基本方法 10.3.2 常用密封的类型 10.3.3 密封装置的选择与应用 思考题与习题 参考文献

“机械基础与训练”是机械类及近机类专业的必修课。《机械基础与训练》（上、下）是四川机电职业技术学院机电一体化专业建设成果之一，是该专业配套教材。在编写过程中，编者认真总结长期的教学实践经验，广泛吸取兄弟院校同类教材的优点，本着“着重职业技能训练，基础理论以够用为度”的原则进行编写，着重突出以下特色：注重内容的科学性、实用性、通用性；尽量满足不同专业的需求；面向就业、突出实用；强调基础知识、基本技能。 本书分为10章，包含常用机构的工作原理、工程力学、通用零部件的选择与设计计算、润滑与密封等内容。在结构编排上调整了课程体系，将常用机构部分前移，将原理与零件尽可能融入在一起，既注重各自的体系，又注重相互之间的联系；在内容上避免了过深的理论阐述，以“够用”为原则，突出实践；在讲解上尽可能深入浅出，便于学生学习理解。 本书由黄伟、蒋祖信担任主编，高文敏、许勇军、王艳、陈春、焦莉参编，梁国高担任主审。其中第1章由陈春编写，第2章由许勇军编写，第3、6、7章由高文敏编写，第4、5章由黄伟编写，第8章由蒋祖信、黄伟、焦莉编写，第9、10章由王艳编写。 本书在编写过程中，得到了四川鸿舰重型机械制造有限公司的马毅、陈宗伟、刘晓青、向盛国、夏均等企业专家的指导和支持，他们为本书提供了大量的工程案例，对部分章节的编写提出了许多中肯的意见，在此深表感谢。同时，本书也参考了许多相关文献资料，在此也对参考文献的作者表示感谢。 由于编者水平有限，书中不妥之处，衷心希望广大读者批评指正。 编者 2015年3月