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第一篇　基础知识 1

第1章　金属材料及热处理概论 2

1.1 金属及合金的主要性能 2

1.1.1　金属及合金的物理、化学性能 3

1.1.2　金属及合金的力学性能及工艺性能 3

1.2　常用的金属材料和非金属材料 9

1.2.1　碳素钢的分类、牌号及用途 9

1.2.2　合金钢的分类、牌号及用途 13

1.2.3　铸铁的分类、牌号及用途 14

1.2.4　有色金属合金 17

1.2.5　非金属材料 19

1.3　热处理基本概念 21

1.3.1　热处理的重要意义 21

1.3.2　钢的热处理工艺及分类 22

第2章　互换性与技术测量 27

2.1 光滑圆柱体结合的公差与配合 27

2.1.1　术语及定义 28

2.1.2　标准公差与基本偏差 32

2.1.3　基准制 35

2.1.4　一般公差、线性尺寸未注公差 36

2.1.5　公差与配合在图上的标注 37

2.2　形状和位置公差 38

2.2.1　形体的要素及其分类 38

2.2.2　形位公差项目及其标注方法 39

2.2.3　位置公差及其标注 43

2.3　表面粗糙度 49

2.3.1　表面粗糙度的评定参数 50

2.3.2　表面粗糙度符号、代号 53

2.3.3　表面粗糙度与加工方法的关系 54

2.3.4　表面粗糙度代号的标注 56

第3章　金属制造工艺 58

3.1 铸造 58

3.1.1　合金的铸造性能 58

3.1.2　砂型铸造 60

3.2　压力加工 63

3.2.1 自由锻造 63

3.2.2　模型锻造 64

3.2.3　板料冲压 65

3.3　焊接 66

3.3.1　手工电弧焊 66

3.3.2　常用金属材料焊接 72

3.4　切削加工 74

3.4.1　切削刀具 75

3.4.2　切削过程 79

3.4.3　常用加工方法简介 82

第二篇　工程力学 89

第4章　静力学基础 90

4.1　静力学基本概念和公理 90

4.1.1　刚体的概念 90

4.1.2　力的概念 90

4.1.3　平衡的概念 91

4.1.4　静力学公理 91

4.1.5　力矩与力偶 93

4.1.6　力的平移定理 97

4.2　约束与约束反力 98

4.3 受力图 101

第5章　平面力系 105

5.1　平面任意力系的简化及平衡方程 105

5.1.1 平面任意力系向任一点简化 105

5.1.2　简化结果的讨论 106

5.1.3　平面任意力系的平衡方程及应用 107

5.1.4　解题步骤与方法 107

5.2　平面特殊力系的简化及平衡方程 108

5.2.1　平面汇交力系的平衡方程 108

5.2.2　平面力偶系的平衡方程 109

5.2.3　平面平行力系的平衡方程 109

5.3　考虑摩擦时的平衡问题 109

5.3.1　滑动摩擦 110

5.3.2　摩擦角 110

5.3.3 自锁现象 111

5.3.4　滚动摩擦简介 113

第6章　杆件的应力与强度计算 114

6.1　应力的概念 114

6.2　材料在轴向拉压时的力学性能 115

6.2.1　拉伸试验和应力-应变曲线 115

6.2.2　低碳钢拉伸时的力学性能 116

6.2.3　其他材料在拉伸时的力学性能 118

6.2.4　材料压缩时的力学性能 118

6.2.5　材料的强度指标 119

6.3　轴向拉压杆的应力、变形和强度计算 120

6.3.1　横截面上的正应力 121

6.3.2　轴向拉压杆的变形及胡克定律 122

6.3.3　强度计算 124

6.3.4　应力集中的概念 125

6.3.5　压杆稳定的概念 125

6.4　剪切与挤压的实用计算 126

6.4.1 剪切与挤压的概念与实例 126

6.4.2　剪切与挤压的实用计算 127

6.5　圆轴扭转的实用计算 129

6.5.1　扭转变形外力偶矩的计算 130

6.5.2　扭矩与扭矩图 130

6.5.3　横截面上的应力 131

6.5.4　圆轴扭转时的强度计算 133

6.5.5 圆轴扭转时的变形 134

6.5.6　圆轴扭转时的刚度计算 134

6.6　直梁的平面弯曲 136

6.6.1 平面弯曲梁的正应力 136

6.6.2　梁的正应力强度计算 141

6.6.3　提高梁强度的措施 143

6.7　组合变形构件的应力与强度计算 144

6.7.1 组合变形的概念 144

6.7.2　组合变形的分析方法 145

6.7.3　拉（压）弯组合变形的强度计算 145

6.7.4　弯曲与扭转组合变形的强度计算 147

第三篇　机械原理与机械零件 151

第7章　平面机构的运动简图 152

7.1　概述 152

7.2　运动副及其分类 153

7.2.1　低副 154

7.2.2 高副 154

7.3　平面机构运动简图 154

第8章　平面连杆机构 156

8.1　铰链四杆机构 156

8.1.1　铰链四杆机构的类型和应用 156

8.1.2　铰链四杆机构类型的判别 159

8.2　滑块四杆机构 159

8.3　平面四杆机构的运动特性 161

8.3.1 曲柄摇杆机构的运动特性 161

8.3.2　曲柄滑块机构的运动特性 163

第9章　凸轮机构 166

9.1 凸轮机构的应用和分类 166

9.1.1 凸轮机构的应用和组成 166

9.1.2　凸轮的分类 167

9.2　从动推杆的常用运动规律 169

9.2.1　等速运动规律 170

9.2.2　等加速、等减速运动规律 171

第10章　螺纹联接 173

10.1　螺纹的形成、类型和主要参数 173

10.1.1　螺纹的形成和类型 173

10.1.2　螺纹的主要参数 174

10.2　螺旋副的受力分析、自锁和效率 175

10.2.1 矩形螺纹（牙形角α＝0°） 175

10.2.2　其他螺纹（牙形角α≠0°） 177

10.3　螺纹联接的基本类型和螺纹联接件 178

10.3.1　螺纹联接的基本类型 178

10.3.2　螺纹联接件 179

10.4　螺栓联接的预紧与防松 182

10.4.1　螺栓联接的预紧 182

10.4.2　螺栓联接的防松 182

第11章　键联接 183

11.1 概述 183

11.2　键联接的类型 183

11.2.1 松键联接 184

11.2.2 紧键联接 186

11.3　花键联接 188

11.3.1　花键联接的特点和应用 188

11.3.2　花键联接的分类和定心方式 188

第12章　带、链传动 189

12.1　带传动 189

12.1.1　概述 189

12.1.2　V带的结构与标准 190

12.1.3　带传动的工作情况分析 191

12.2　链传动 194

12.2.1　链传动概述 194

12.2.2　滚子链 195

第13章　齿轮传动 197

13.1　齿轮传动的特点、类型及基本要求 197

13.1.1　齿轮传动的特点 197

13.1.2　齿轮传动的类型 197

13.1.3　齿轮传动的基本要求 199

13.2　齿廓啮合基本定律 199

13.3 渐开线齿廓 200

13.3.1　渐开线的形成及其性质 200

13.3.2　渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律 201

13.3.3　渐开线齿廓啮合的特点 202

13.4　渐开线直齿轮的各部分名称、基本参数及几何尺寸 203

13.4.1　渐开线齿轮各部分名称及符号 203

13.4.2　渐开线齿轮的基本参数 204

13.4.3　标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算 206

13.5　渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动 206

13.5.1　正确啮合条件 206

13.5.2　连续传动条件 207

13.5.3　标准中心距 209

13.6　渐开线齿轮的加工原理和根切现象 209

13.6.1　切制齿廓的基本原理 209

13.6.2　渐开线齿轮的根切现象和最少齿数 212

13.7　渐开线变位齿轮概述 213

13.7.1 变位齿轮 213

13.7.2　变位齿轮传动 214

13.8　齿轮传动的失效形式和计算准则 214

13.8.1　齿轮传动的失效形式 214

13.8.2　齿轮传动的设计计算准则 216

13.9　直齿圆柱齿轮传动的强度计算 217

13.9.1　受力分析 217

13.9.2　计算载荷 218

13.9.3 直齿圆柱齿轮传动的强度计算 218

13.10　斜齿圆柱齿轮传动 219

13.10.1　斜齿轮齿廓曲面的形成及啮合特点 219

13.10.2　斜齿圆柱齿轮的几何参数及几何尺寸计算 220

13.10.3　斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件 222

13.10.4　斜齿圆柱齿轮的当量齿数 222

13.10.5　斜齿圆柱齿轮的受力分析 223

13.11　直齿圆锥齿轮传动 224

13.11.1　直齿锥齿轮传动的特点及其当量齿数 224

13.11.2　直齿圆锥齿轮传动的正确啮合条件 225

13.12　齿轮传动的效率和润滑 225

13.12.1　齿轮传动的效率 225

13.12.2　齿轮传动的润滑 226

13.13　齿轮的结构 227

13.14　蜗杆传动 228

13.14.1　蜗杆传动的特点和类型 228

13.14.2　蜗杆传动的主要参数 230

13.14.3　蜗杆传动的失效形式、结构 232

第14章　齿轮系 235

14.1　齿轮系的分类 235

14.1.1　定轴齿轮系 235

14.1.2　行星齿轮系 235

14.2　定轴齿轮系传动比的计算 238

14.2.1　齿轮系的传动比 238

14.2.2　定轴齿轮系传动比的计算公式 238

14.3　行星轮系传动比的计算 239

14.4　齿轮系的功用 242

第15章　轴 244

15.1　概述 244

15.2　轴的结构设计 246

第16章　轴承 250

16.1　滑动轴承 250

16.1.1　滑动轴承的主要类型和结构 250

16.1.2　轴瓦的结构 252

16.2　滚动轴承 253

第四篇　液压与液力传动 259

第17章　概论 260

17.1　液压传动 260

17.1.1　液压传动的工作原理 260

17.1.2 液压传动系统的组成 261

17.1.3　液压系统图及图形符号 262

17.1.4　液压传动的特点 263

17.2　液力传动 264

17.2.1 液力传动的工作原理 264

17.2.2　液力变矩器 264

17.2.3　液力传动的特点 265

第18章　液压泵 267

18.1　液压泵概述 267

18.1.1　液压泵的工作原理及分类 267

18.1.2　液压泵的性能参数 268

18.2　齿轮泵 270

18.2.1　外啮合齿轮泵 270

18.2.2　内啮合齿轮泵 274

18.3 叶片泵 274

18.3.1 双作用叶片泵 275

18.3.2　单作用叶片泵 276

18.4　柱塞泵 278

18.4.1　斜盘式轴向柱塞泵 279

18.4.2　径向柱塞泵 282

18.5　螺杆泵 283

18.6　各类液压泵的性能比较及应用 284

第19章　液压缸和液压马达 285

19.1　液压缸的类型和特点 285

19.1.1　活塞式液压缸 285

19.1.2　柱塞式液压缸 287

19.1.3　摆动式液压缸 288

19.1.4　组合式液压缸 289

19.2　液压缸的结构 290

19.2.1　缸体组件 291

19.2.2　活塞组件 292

19.2.3　密封装置 293

19.2.4　液压缸的缓冲装置 297

19.2.5　排气装置 298

19.3　液压马达 298

19.3.1　液压马达的主要性能参数 299

19.3.2　液压马达 300

第20章　液压控制阀 301

20.1　液压控制阀概述 301

20.2　方向控制阀 302

20.2.1 单向阀 302

20.2.2　换向阀 303

20.3　压力控制阀 310

20.3.1　溢流阀 310

20.3.2　顺序阀 312

20.3.3　减压阀 314

20.3.4　压力继电器 316

20.4　流量控制阀 316

20.4.1　流量控制阀的特性 317

20.4.2　节流阀的结构及特点 318

20.4.3　调速阀工作原理及特点 319

附录 321

参考文献 325

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