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绪论1

第1章 工程材料及热处理3

1.1 金属材料的力学性能3

1.1.1 强度和塑性3

1.1.2 硬度6

1.1.3 冲击韧性8

1.1.4 疲劳强度9

1.2 铁碳合金相图10

1.2.1 纯铁、铁碳合金相结构10

1.2.2 铁碳合金相图13

1.2.3 Fe-Fe3C相图的应用18

1.3 钢的热处理19

1.3.1 钢的普通热处理20

1.3.2 钢的表面热处理23

1.4 碳钢与合金钢25

1.4.1 碳钢25

1.4.2 合金钢的分类及编号27

1.4.3 合金结构钢28

1.4.4 合金工具钢31

1.4.5 特殊性能钢34

1.5 铸铁35

1.6 非金属及新型材料37

1.6.1 工程塑料37

1.6.2 陶瓷材料39

1.6.3 复合材料39

1.6.4 纳米材料40

习题142

第2章 构件的外力和平衡计算43

2.1 基本概念43

2.2 基本理论及定理44

2.3 构件的受力图46

2.3.1 约束及约束反作用力46

2.3.2 受力图48

2.4 构件的平衡计算50

2.5 摩擦及考虑摩擦时的平衡问题53

2.5.1 静滑动摩擦54

2.5.2 动滑动摩擦55

2.5.3 考虑摩擦时的平衡问题55

习题258

第3章 构件的内力和强度计算65

3.1 强度计算的基本概念65

3.2 内力与截面法66

3.2.1 截面法的概念66

3.2.2 截面法的应用66

3.3 杆件的内力图70

3.4 杆件的应力及强度计算75

3.4.1 杆件应力的概念75

3.4.2 杆件的强度计算76

习题384

第4章 极限与配合基础88

4.1 极限的基本概念88

4.1.1 互换性及其标准化88

4.1.2 极限的基本术语和定义89

4.2 配合的基本概念92

4.2.1 配合的基本术语和定义92

4.2.2 配合公差93

4.2.3 孔与轴95

4.2.4 极限与配合应用简介100

4.3 形位公差与表面粗糙度简介104

4.3.1 形位公差104

4.3.2 表面粗糙度107

习题4111

第5章 平面机构运动112

5.1 机器的组成112

5.2 运动副及机构运动简图113

5.2.1 平面机构的运动副113

5.2.2 机构运动简图114

5.3 平面机构的自由度117

5.3.1 构件的自由度及其约束117

5.3.2 平面机构自由度的计算117

5.3.3 计算平面机构自由度时应注意的问题118

5.3.4 平面机构具有确定运动的条件121

习题5122

第6章　平面连杆机构123

6.1 铰链四杆机构123

6.1.1 铰链四杆机构的组成123

6.1.2 铰链四杆机构的基本类型及应用123

6.1.3 铰链四杆机构有曲柄的条件125

6.2　含有一个移动副的平面四杆机构126

6.2.1　曲柄滑块机构126

6.2.2　偏心轮机构127

6.2.3　导杆机构128

6.2.4　播块机构和定块机构129

6.3　平面四杆机构的工作特性130

6.3.1　急回特性130

6.3.2　压力角和传动角131

6.3.3　死点位置132

6.4　平面四杆机构设计简介134

6.4.1　按给定的行程速比系数设计四杆机构134

6.4.2　按给定连杆的两个或三个位置设计四杆机构135

习题6136

第7章　凸轮机构和齿轮机构138

7.1　概述138

7.1.1　凸轮机构的组成138

7.1.2　凸轮机构的分类139

7.2　从动件的常用运动规律141

7.2.1　等速运动规律142

7.2.2　等加速等减速运动规律143

7.3　凸轮轮廓曲线的设计145

7.3.1　尖顶对心直动从动件盘形凸轮145

7.3.2　对心滚子移动从动件盘形凸轮146

7.3.3　摆动从动件盘形凸轮147

7.3.4　凸轮机构设计中的几个问题148

7.3.5　凸轮的材料、加工及固定150

7.4　CAD方法在凸轮轮廓曲线设计中的应用153

7.4.1　建立平面凸轮轮廓曲线的方程154

7.4.2　程序运行及框图155

7.5　齿轮机构简介157

7.5.1　齿轮机构的特点及分类157

7.5.2　渐开线齿轮齿廓的形成158

7.5.3　渐开线齿轮的几何尺寸158

7.5.4　渐开线齿轮的传动特点161

7.6　其他常用齿轮机构161

7.6.1　斜齿圆柱齿轮机构161

7.6.2　圆锥齿轮机构165

7.7　蜗杆机构168

7.7.1　蜗杆机构的组成和类型168

7.7.2　蜗杆传动的特点168

7.7.3　主要参数169

7.7.4　蜗杆传动回转方向的确定和几何尺寸计算171

习题7173

第8章　螺纹联接和键联接175

8.1　螺纹的分类与主要参数175

8.1.1　螺纹的分类175

8.1.2　螺纹的主要参数176

8.2　螺纹联接的预紧与防松177

8.2.1　螺纹联接的基本类型177

8.2.2　螺纹的预紧179

8.2.3　螺纹的防松179

8.2.4　螺栓组联接的结构设计中应注意的问题180

8.3　键联接的分类及选用183

8.3.1　健联接的类型183

8.3.2　键的选用186

习题8187

第9章　轴系零件188

9.1　轴的分类和轴的材料188

9.1.1　轴的分类188

9.1.2　轴的材料190

9.2　轴的结构设计191

9.2.1　轴头、轴颈和轴身191

9.2.2　轴上零件的轴向定位与固定192

9.2.3　轴上零件的周向固定193

9.2.4　轴的结构工艺性193

9.2.5　提高轴的疲劳强度的措施194

9.2.6　轴的强度计算简介195

9.3　滑动轴承简介195

9.3.1　滑动轴承的应用、类型及选用195

9.3.2　滑动轴承的结构形式196

9.3.3　轴瓦的结构和轴承的材料199

9.4　滚动轴承的结构、类型及代号201

9.4.1　滚动轴承的结构和材料201

9.4.2　滚动轴承的类塑和特点202

9.4.3　滚动轴承的代号206

9.5　滚动轴承的选择209

9.6　滚动轴承的组合结构设计210

9.6.1　滚动轴承的轴向固定210

9.6.2　滚动轴承支承的轴系结构213

9.6.3　滚动轴承轴向间隙及其组合位置的调整214

9.6.4　滚动轴承的游隙和预紧215

9.6.5　滚动轴承的配合217

9.6.6　滚动轴承的装拆和润滑217

习题9218

第10章　机电一体化220

10.1　机电一体化概述220

10.1.1　机电一体化系统的结构要素220

10.1.2　机电一体化系统的组成222

10.2　机电一体化系统分析223

10.2.1　机电一体化对机械传动的要求223

10.2.2　机电一体化机械系统分析224

10.2.3　机电一体化机械系统设计225

10.3　机电一体化典型传动装置及机器226

10.3.1　精密传动零件226

10.3.2　谐波齿轮减速器229

10.3.3　机电一体化的典型机器231

10.4　工业机器人234

10.4.1　工业机器人概述234

10.4.2　机器人的组成237

10.4.3　工业机器人的类型238

10.4.4　工业机器人的应用240

习题10242

参考文献243