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第1章 机械设计基础概论1

1.1课程性质和任务1

1.2初识机械设计2

1.3机械零件的失效形式及设计准则4

1.4机械零件的设计步骤6

1.5课程学习的方法和目的6

小结7

习题7

第2章 理论力学基础8

2.1静力学基础9

2.1.1力的基本概念9

2.1.2约束与约束力10

2.1.3受力分析与受力图14

2.1.4物体系的受力分析15

2.2平面汇交力系17

2.2.1平面汇交力系的概念17

2.2.2平面汇交力系的简化18

2.2.3平面汇交力系的平衡19

2.3力矩与力偶20

2.3.1力矩20

2.3.2力偶21

2.4平面任意力系23

小结29

习题30

第3章 材料力学基础32

3.1工程材料基本力学性能33

3.1.1材料力学的基本理论33

3.1.2内力和应力的概念34

3.1.3变形和应变36

3.1.4材料的力学性能37

3.2拉伸与压缩37

3.2.1受力和变形特点37

3.2.2拉（压）杆的强度计算38

3.2.3拉（压）杆件的变形与胡克定律39

3.3剪切与挤压41

3.3.1受力和变形特点41

3.3.2剪切实用计算42

3.3.3挤压实用计算42

3.4圆轴的扭转43

3.4.1受力和变形特点44

3.4.2外力偶矩、扭矩和扭矩图44

3.4.3圆轴扭转时的应力强度计算46

3.4.4知识拓展——材料失效与强度设计准则48

3.5梁的弯曲51

3.5.1受力特点与变形特点51

3.5.2梁的内力—剪力与弯矩52

3.5.3梁的纯弯曲53

3.6组合变形和压杆稳定58

3.6.1组合变形的基本原理59

3.6.2组合变形的计算59

3.6.3压杆稳定性的概念60

3.6.4压杆的稳定计算61

小结63

习题63

第4章 常用机构65

4.1平面机构的结构分析66

4.1.1机构的组成66

4.1.2机构运动简图69

4.1.3机构具有确定运动的条件70

4.2平面连杆机构73

4.2.1铰链四杆机构的基本形式73

4.2.2铰链四杆机构存在曲柄的条件76

4.2.3平面四杆机构的基本特性77

4.2.4铰链四杆机构的演化形式80

4.2.5平面四杆机构的设计83

4.3凸轮机构84

4.3.1凸轮机构的组成84

4.3.2凸轮机构的类型85

4.3.3从动件的常用运动规律87

4.3.4按已知运动规律绘制凸轮轮廓89

4.3.5凸轮机构设计中应注意的几个问题92

4.4间歇运动机构94

4.4.1棘轮机构95

4.4.2槽轮机构98

4.4.3不完全齿轮机构99

小结100

习题101

第5章 挠性传动102

5.1带传动103

5.1.1带传动的分类及应用103

5.1.2带传动的工作情况分析105

5.1.3V带的设计107

5.1.4V带传动的张紧、使用和维护112

5.2链传动114

5.2.1链传动的特点和分类114

5.2.2滚子链传动的设计方法116

5.2.3滚子链链轮118

5.2.4链传动的使用与维护119

小结121

习题121

第6章 齿轮传动和蜗杆传动123

6.1齿轮传动综述124

6.1.1齿轮传动的特点124

6.1.2齿轮传动的类型125

6.2齿轮的齿廓曲线126

6.2.1齿轮啮合的基本定律126

6.2.2齿廓曲线的选择127

6.3渐开线齿廓的啮合性质127

6.3.1渐开线的形成及其特性127

6.3.2渐开线方程式及渐开线函数128

6.3.3渐开线齿轮齿廓的啮合特性129

6.4渐开线标准直齿圆柱齿轮的结构129

6.4.1渐开线直齿圆柱齿轮各部分名称130

6.4.2渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数131

6.4.3渐开线直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算133

6.4.4齿条和内啮合齿轮的尺寸134

6.5渐开线齿轮正确啮合和连续传动的条件135

6.5.1渐开线齿轮的正确啮合条件135

6.5.2齿轮传动的中心距及啮合角136

6.5.3渐开线齿轮连续传动的条件138

6.5.4齿轮的安装138

6.6标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算140

6.6.1受力分析140

6.6.2轮齿的计算载荷141

6.6.3齿面接触疲劳强度计算141

6.6.4齿根弯曲疲劳强度计算142

6.6.5齿轮传动的设计计算143

6.6.6齿轮主要参数的选择144

6.7齿轮的切削加工145

6.7.1成形法145

6.7.2范成法146

6.7.3根切现象147

6.8其他常用齿轮传动148

6.8.1齿轮齿条传动148

6.8.2斜齿圆柱齿轮传动149

6.8.3直齿圆锥齿轮传动152

6.9齿轮传动的设计153

6.9.1齿轮的失效形式153

6.9.2齿轮的材料156

6.9.3齿轮结构157

6.9.4齿轮的精度和标注157

6.9.5齿轮的润滑158

6.10蜗杆传动159

6.10.1初识蜗杆传动159

6.10.2普通圆柱蜗杆传动的主要参数160

6.10.3蜗杆传动回转方向的判别161

6.10.4蜗杆传动的正确啮合条件161

6.10.5蜗杆、蜗轮的结构162

6.10.6蜗杆传动的受力分析163

6.10.7蜗杆蜗轮的失效形式与计算准则163

6.10.8蜗杆传动的润滑与热平衡164

小结164

习题165

第7章 轮系166

7.1轮系的分类167

7.2轮系的传动比计算168

7.2.1定轴轮系的传动比169

7.2.2周转轮系的传动比173

7.2.3复合轮系的传动比175

7.3轮系的功用177

7.3.1实现分路传动177

7.3.2实现变速与换向转动177

7.3.3实现运动的合成与分解178

7.3.4实现大功率传递179

7.4轮系的设计179

7.4.1定轴轮系的设计179

7.4.2周转轮系的设计180

7.4.3特殊行星传动简介181

小结183

练习183

第8章 机械连接及螺旋传动185

8.1键连接186

8.1.1平键连接186

8.1.2半圆键连接188

8.1.3楔键连接188

8.1.4切向键连接189

8.1.5花键连接190

8.1.6键连接应用小结190

8.2销连接191

8.2.1销连接的种类和用途191

8.2.2销连接的应用191

8.3螺纹连接192

8.3.1螺纹的形成原理和种类192

8.3.2螺纹副的受力分析、效率和自锁194

8.3.3标准螺纹连接的种类和用途196

8.3.4螺纹连接的预紧和防松198

8.3.5螺纹连接的强度计算201

8.4螺旋传动207

8.4.1螺旋传动的类型及应用207

8.4.2滑动螺旋传动的结构和材料209

8.4.3滚动螺旋简介210

小结211

习题212

第9章 轴系零部件213

9.1轴214

9.1.1轴的类型及设计要求215

9.1.2轴的材料216

9.1.3轴的加工工艺性要求217

9.1.4轴的结构设计217

9.1.5轴的强度校核计算219

9.1.6轴的设计计算221

9.2轴承223

9.2.1滚动轴承224

9.2.2滑动轴承237

9.3联轴器、离合器和制动器241

9.3.1联轴器241

9.3.2离合器244

9.3.3制动器245

小结247

习题247

参考文献249