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第0章 绪论1

0.1 本课程的学习对象、学习内容和目标1

0.1.1 机械的组成及相关概念1

0.1.2 本课程的学习内容及学习目标3

0.2 平面机构结构分析4

0.2.1 运动副及其分类4

0.2.2 平面机构的运动简图5

0.3 平面机构具有确定运动的条件9

思考题与习题11

第一篇 汽车常用构件力学分析15

第1章 静力学基础15

1.1 静力学的基本概念和公理15

1.1.1 力的概念15

1.1.2 静力学公理16

1.1.3 力矩和力偶18

1.2 受力分析与受力图21

1.2.1 约束与约束反力21

1.2.2 常见的约束类型及约束反力的画法22

1.2.3 受力分析与受力图24

1.3 平面力系的简化与合成26

1.3.1 平面汇交力系的合成和简化26

1.3.2 力偶及力偶系的简化29

1.3.3 平面任意力系的简化30

1.4 平面力系的平衡34

1.4.1 平面任意力系的平衡34

1.4.2 几种特殊平面力系的平衡方程36

1.4.3 物系的平衡38

1.5 考虑摩擦时的平衡问题42

1.5.1 工程中的摩擦问题42

1.5.2 滑动摩擦42

1.5.3 考虑摩擦时的平衡问题43

1.5.4 摩擦角与自锁现象44

1.5.5 滚动摩擦的概念45

1.6 空间力系47

1.6.1 工程中的空间力系实例47

1.6.2 力在空间坐标轴上的投影47

1.6.3 力对轴之矩48

1.6.4 空间力系的平衡方程50

1.6.5 重心的概念55

1.6.6 物体重心的求法55

思考题与习题58

第2章 构件承载能力分析66

2.1 承载能力分析的基本知识66

2.1.1 承载能力分析的研究内容66

2.1.2 变形固体的基本假设67

2.1.3 内力、截面法和应力的概念67

2.1.4 杆件变形的基本形式69

2.2 轴向拉伸与压缩70

2.2.1 轴向拉伸与压缩的概念70

2.2.2 拉、压杆横截面上的内力70

2.2.3 拉、压杆横截面上的应力72

2.2.4 拉、压杆的变形75

2.2.5 材料在拉伸和压缩时的力学性能76

2.2.6 拉、压杆的强度计算81

2.2.7 拉、压静不定问题83

2.3 剪切与挤压85

2.3.1 剪切与挤压的概念85

2.3.2 剪切和挤压的实用计算86

2.4 扭转90

2.4.1 扭转的概念90

2.4.2 外力偶矩、扭矩和扭矩图91

2.4.3 圆轴扭转时的应力和变形93

2.4.4 圆轴扭转时强度和刚度的计算97

2.5 平面弯曲98

2.5.1 平面弯曲的概念98

2.5.2 梁的弯曲内力及内力图100

2.5.3 梁的弯曲应力和强度条件107

2.5.4 梁的弯曲变形和刚度条件116

思考题与习题120

第3章 构件动力分析127

3.1 刚体的基本运动127

3.1.1 刚体的移动127

3.1.2 刚体的定轴转动128

3.1.3 刚体的平面运动131

3.2 动能定理132

3.2.1 质点的动能定理133

3.2.2 质点系的动能定理136

3.3 动静法140

3.3.1 关于惯性力的概念140

3.3.2 动静法140

3.3.3 定轴转动刚体的动静法141

思考题与习题143

第二篇 汽车常用机构传动149

第4章 连杆传动149

4.1 平面连杆机构的组成与特点149

4.1.1 平面连杆机构的组成149

4.1.2 铰链四杆机构的特点150

4.2 铰链四杆机构的基本类型及应用150

4.2.1 铰链四杆机构的基本类型150

4.2.2 铰链四杆机构类型的判别152

4.2.3 铰链四杆机构的演化153

4.3 平面连杆机构的基本特性155

4.3.1 运动特性155

4.3.2 传力特性156

4.4 平面连杆机构的设计方法158

4.4.1 按给定的行程速比系数K设计四杆机构158

4.4.2 按给定的连杆位置设计四杆机构159

思考题与习题159

第5章 凸轮传动机构161

5.1 凸轮传动机构的组成、应用和分类161

5.1.1 凸轮机构的组成、应用及特点161

5.1.2 凸轮机构的分类162

5.2 常用从动件的运动规律163

5.2.1 凸轮机构的工作过程分析163

5.2.2 从动件常用运动规律164

5.3 凸轮机构设计166

5.3.1 盘形凸轮的轮廓设计166

5.3.2 盘形凸轮的结构设计169

思考题与习题172

第6章 带传动和链传动173

6.1 带传动概述173

6.1.1 带传动的组成和特点173

6.1.2 带传动的类型与应用174

6.2 传动带与带轮176

6.2.1 传动带的结构和型号176

6.2.2 V带轮179

6.3 普通V带传动182

6.3.1 带传动的受力分析182

6.3.2 带的应力分析183

6.3.3 带的弹性滑动和打滑184

6.3.4 V带传动的安装、维护及张紧装置185

6.4 链传动187

6.4.1 链传动概述187

6.4.2 滚子链和链轮188

6.4.3 链传动的运动特性和受力情况193

6.4.4 链传动的失效形式194

6.4.5 链传动的使用和维护195

思考题与习题197

第7章 齿轮传动198

7.1 直齿圆柱齿轮传动198

7.1.1 齿轮传动的特点198

7.1.2 齿轮传动的类型199

7.2 渐开线直齿圆柱齿轮201

7.2.1 齿廓啮合基本定律201

7.2.2 渐开线齿廓201

7.2.3 渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算203

7.3 渐开线直齿圆柱齿轮传动206

7.3.1 渐开线直齿圆柱齿轮传动的啮合过程206

7.3.2 渐开线齿轮的正确啮合条件207

7.3.3 标准直齿圆柱齿轮的标准安装207

7.3.4 渐开线齿轮的连续传动条件209

7.3.5 渐开线齿轮的加工与根切209

7.4 直齿圆柱齿轮的传动设计计算211

7.4.1 齿轮传动的失效形式和常用材料211

7.4.2 直齿圆柱齿轮传动的强度计算214

7.5 斜齿圆柱齿轮传动226

7.5.1 斜齿圆柱齿轮齿面的形成和特点226

7.5.2 斜齿圆柱齿轮的基本参数和尺寸227

7.5.3 斜齿圆柱齿轮传动的强度计算231

7.6 锥齿轮传动231

7.6.1 直齿锥齿轮齿廓曲面的形成232

7.6.2 锥齿轮的背锥和当量齿数232

7.6.3 直齿锥齿轮的基本参数和尺寸233

7.6.4 直齿圆锥齿轮传动的强度计算235

7.7 蜗杆传动236

7.7.1 蜗杆传动的类型、特点及精度236

7.7.2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算239

7.7.3 蜗杆传动的受力分析245

思考题与习题246

第8章 齿轮系247

8.1 定轴轮系247

8.1.1 定轴轮系传动比247

8.1.2 定轴轮系传动比符号的确定方法248

8.2 行星轮系249

8.2.1 行星轮系的分类250

8.2.2 行星轮系传动比的计算251

8.2.3 行星轮系传动比符号的确定方法252

8.3 组合轮系253

8.4 齿轮系的功用254

8.4.1 获得大的传动比254

8.4.2 实现分路传动254

8.4.3 实现换向传动254

8.4.4 实现变速传动255

8.4.5 实现运动合成与分解255

思考题与习题256

第9章 其他常用传动机构258

9.1 螺旋传动机构258

9.1.1 滑动螺旋传动机构258

9.1.2 滚动螺旋传动机构260

9.2 间歇运动机构261

9.2.1 棘轮机构261

9.2.2 槽轮机构264

9.2.3 不完全齿轮机构266

思考题与习题267

参考文献268