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绪论1

0.1.1 机械设计初步1

0.1.2 本课程的性质和基本要求3

0.1.3 本课程的特点和学习方法3

第1章 机械设计概述5

1.1 机械设计一般程序5

1.1.1 机械设计一般程序简介5

1.1.2 机械零件的载荷和应力6

1.1.3 机械零件的工作能力及设计准则7

1.2 材料的选择及结构工艺性9

1.2.1 材料选择9

1.2.2 结构工艺性11

思考题11

第2章 平面机构的结构分析12

2.1 机构的组成12

2.1.1 基本概念12

2.1.2 运动副及其分类12

2.2 平面机构的运动简图14

2.2.1 一般构件的表示法14

2.2.2 机构运动简图的绘制16

2.3 平面机构的自由度18

2.3.1 平面机构自由度计算公式及机构具有确定运动的条件18

2.3.2 计算平面机构自由度应注意的特殊情况21

章节知识点提示24

思考题25

习题25

第3章 平面连杆机构28

3.1 平面四杆机构及其应用28

3.1.1 铰链四杆机构的形式28

3.1.2 铰链四杆机构形式判别32

3.1.3 含一个移动副的四杆机构33

3.2 平面四杆机构的基本特性36

3.2.1 急回特性36

3.2.2 传力特性38

3.2.3 死点位置39

3.3 平面四杆机构的尺度综合40

3.3.1 按照连杆的预定位置进行尺度综合40

3.3.2 按照给定的两连架杆的对应位置进行尺度综合41

3.3.3 按照行程速度系数进行尺度综合42

3.4 构件和运动副的结构43

3.4.1 构件的结构43

3.4.2 运动副的结构45

3.5 间歇运动机构概述46

3.5.1 棘轮机构47

3.5.2 槽轮机构49

章节知识点提示51

思考题52

习题52

第4章 基础力学分析55

4.1 静力学基础55

4.1.1 静力学基本概念55

4.1.2 静力学公理56

4.1.3 力的投影与分解57

4.2 力矩与力偶58

4.2.1 力矩58

4.2.2 合力矩定理59

4.2.3 力偶及其性质59

4.2.4 平面力偶系的合成与平衡60

4.3 受力分析60

4.3.1 约束与约束力60

4.3.2 约束类型60

4.3.3 受力分析与受力图62

4.4 力系的平衡63

4.4.1 平面汇交力系63

4.4.2 平面汇交力系的平衡方程和解题步骤65

4.5 平面一般力系67

4.5.1 引言67

4.5.2 平面一般力系向一点简化68

4.5.3 平面一般力系的平衡条件与平衡方程71

4.5.4 物系平衡和机械的静力计算74

4.6 空间力系简介76

4.6.1 空间力系76

4.6.2 空间力系的平衡条件与平衡方程79

章节知识点提示81

思考题82

习题82

第5章 凸轮机构88

5.1 概述88

5.1.1 凸轮机构的应用和分类88

5.1.2 凸轮和滚子的材料90

5.1.3 凸轮的结构与安装90

5.2 凸轮机构特性分析91

5.2.1 凸轮机构的运动分析91

5.2.2 从动件的常用运动规律93

5.2.3 凸轮机构的压力角与基圆半径的关系95

5.3 凸轮机构的尺度综合方法96

章节知识点提示100

思考题100

习题101

第6章 带传动102

6.1 带传动概述102

6.1.1 带传动的特点102

6.1.2 带传动的主要类型与应用102

6.2 V带结构104

6.3 V带传动的工作能力分析106

6.3.1 带传动的受力分析106

6.3.2 带传动的变形与应力分析107

6.3.3 带传动的运动分析111

6.3.4 带传动的设计准则114

6.3.5 单根V带的基本额定功率114

6.4 V带传动的设计计算115

6.4.1 V带设计步骤和计算方法115

6.4.2 V带轮的设计118

6.5 V带传动的使用122

6.5.1 V带传动的张紧装置122

6.5.2 V带传动的使用与维护122

6.6 同步带124

6.6.1 同步带传动的特点及应用124

6.6.2 同步带的类型和主要参数125

6.7 链传动125

6.7.1 链传动的主要类型125

6.7.2 链传动的特点和应用126

6.7.3 链传动的布置、张紧和润滑128

章节知识点提示130

思考题131

习题131

第7章 齿轮传动133

7.1 齿轮传动的类型、特点和齿廓啮合基本定律133

7.1.1 齿轮传动的分类133

7.1.2 齿轮机构的特点133

7.1.3 齿廓啮合基本定律133

7.2 渐开线直齿圆柱齿轮135

7.2.1 渐开线的形成和性质135

7.2.2 渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律136

7.2.3 渐开线齿廓啮合的特点136

7.3 渐开线齿轮各部分的名称和几何尺寸137

7.3.1 齿轮各部分的名称137

7.3.2 基本参数137

7.3.3 齿轮的几何尺寸计算139

7.4 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动140

7.4.1 渐开线齿轮正确啮合条件140

7.4.2 中心距141

7.4.3 连续性条件和重合度142

7.4.4 齿条与齿轮传动143

7.5 斜齿圆柱齿轮传动144

7.5.1 斜齿圆柱齿轮的形成及啮合特点144

7.5.2 斜齿轮传动的主要特点144

7.5.3 斜齿圆柱齿轮的参数145

7.6 齿轮加工147

7.6.1 齿轮的加工方法147

7.6.2 根切现象和最小齿数149

7.7 渐开线变位直齿圆柱齿轮传动151

7.7.1 渐开线变位直齿圆柱齿轮151

7.7.2 变位直齿圆柱齿轮传动的啮合角和中心距152

7.7.3 变位传动的类型和特点152

7.7.4 选择变位系数的基本要求154

7.8 圆柱齿轮的结构和精度154

7.8.1 圆柱齿轮的结构154

7.8.2 圆柱齿轮的精度157

7.9 齿轮的失效形式及材料选择159

7.9.1 齿轮传动的失效形式159

7.9.2 齿轮的材料选择159

7.10 直齿圆柱齿轮传动的强度计算161

7.10.1 轮齿受力分析161

7.10.2 齿面接触疲劳强度计算162

7.10.3 齿根弯曲疲劳强度计算163

7.10.4 齿轮的许用应力164

7.10.5 齿轮传动主要参数的选择167

7.11 直齿圆锥齿轮传动171

7.12 蜗杆传动172

7.12.1 蜗杆传动的组成和主要特点172

7.12.2 主要参数和几何尺寸174

7.12.3 蜗杆传动的传动关系175

7.12.4 蜗杆机构的材料和结构177

7.12.5 常用各类齿轮的传动选择179

章节知识点提示179

思考题180

习题181

第8章 齿轮系184

8.1 轮系的类型与功用184

8.1.1 轮系的类型184

8.1.2 轮系的功用185

8.2 定轴轮系的传动比185

8.2.1 定轴轮系中齿轮传动方向的确定185

8.2.2 传动比的计算186

8.2.3 定轴轮系的应用188

8.3 周转轮系的传动比189

8.4 复合轮系的传动比191

章节知识点提示193

思考题193

习题193

第9章 联接196

9.1 键、花键、销和胀紧联接197

9.1.1 键联接197

9.1.2 平键联接的尺寸选择与强度校核198

9.1.3 花键联接204

9.1.4 销联接205

9.1.5 胀紧联接套205

9.2 螺纹联接206

9.2.1 常用螺纹的类型和应用207

9.2.2 螺纹联接的结构208

9.2.3 螺栓联接的强度计算215

9.3 螺旋传动简介220

9.3.1 螺旋传动的类型和应用220

9.3.2 滚珠丝杠机构220

9.4 联轴器221

9.4.1 联轴器的分类221

9.4.2 常用联轴器222

9.4.3 联轴器的选用225

章节知识点提示227

思考题227

习题229

第10章 轴承231

10.1 滚动轴承概述231

10.2 滚动轴承的类型及选择232

10.2.1 滚动轴承的类型232

10.2.2 滚动轴承的代号235

10.2.3 滚动轴承的选择236

10.3 滚动轴承的失效和计算准则237

10.3.1 滚动轴承的受载情况分析237

10.3.2 滚动轴承的失效238

10.3.3 滚动轴承的计算准则238

10.4 滚动轴承的寿命239

10.4.1 滚动轴承的寿命概念239

10.4.2 滚动轴承的寿命计算240

10.5 滚动轴承的组合设计241

10.5.1 滚动轴承的轴向固定241

10.5.2 轴承的调整242

10.5.3 轴承的润滑与密封243

10.5.4 滚动轴承的配合与装配245

10.6 滚动轴承的维护245

10.7 滑动轴承简介248

10.7.1 滑动轴承的结构248

10.7.2 轴瓦和轴承衬249

章节知识点提示251

思考题252

习题253

第11章 轴254

11.1 概述254

11.1.1 轴的分类254

11.1.2 轴的失效255

11.1.3 轴的设计过程255

11.2 轴的材料256

11.3 轴径初步估算257

11.3.1 轴径初步估算方法257

11.3.2 扭转变形强度计算258

11.4 轴的结构设计260

11.4.1 轴的结构260

11.4.2 轴上零件的定位和固定261

11.4.3 轴的工艺性263

11.4.4 轴的结构与轴的零件265

11.5 轴的强度计算267

11.5.1 轴的简化267

11.5.2 按弯扭组合强度校核计算268

11.5.3 轴的设计实例270

章节知识点提示274

思考题275

习题275

第12章 机电设备随机技术文件的编制278

12.1 概述278

12.2 机电设备技术文件的内容278

12.2.1 机电产品技术文件278

12.2.2 机电产品图样及设计文件编号原则278

12.2.3 机电产品文件目录编制样式范例279

12.3 机电设备随机文件内容285

12.3.1 机电产品使用说明书285

12.3.2 合格证书格式286

12.3.3 装箱单的内容287

思考题287

习题287

附表 深沟球轴承基本尺寸与数据289

参考文献293