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第1章 认识机器1

教学导航1

1.1 机器和机构2

1.2 零件、部件和构件2

1.3 机器的组成3

1.4 机器设计应满足的基本要求及一般程序3

实训1 台式钻床拆装与组成分析3

知识梳理与总结4

思考与练习题15

第2章 平面机构及自由度6

教学导航6

2.1 平面机构的组成7

2.1.1 运动副的概念7

2.1.2 运动副的分类7

2.2 平面机构运动简图8

2.2.1 平面机构运动简图的概念9

2.2.2 平面机构运动简图的绘制9

2.3 平面机构的自由度10

2.3.1 平面机构的自由度计算10

2.3.2 平面机构的自由度计算注意事项11

实训2 绘制鄂式破碎机机构运动简图12

知识梳理与总结13

思考与练习题213

第3章 平面连杆机构14

教学导航14

3.1 平面连杆机构的基本形式及其演化15

3.1.1 平面四杆机构的基本形式15

3.1.2 四杆机构的演化形式16

3.2 平面连杆机构的工作特性17

3.2.1 铰链四杆机构存在曲柄的条件17

3.2.2 平面四杆机构的运动特性——急回特性18

3.2.3 平面四杆机构的传力特性19

3.3 平面四杆机构的设计20

3.3.1 按给定的行程速比系数K设计四杆机构20

3.3.2 按连杆的预定位置设计四杆机构21

实训3 设计曲柄摇杆机构23

知识梳理与总结24

思考与练习题324

第4章 凸轮机构26

教学导航26

4.1 凸轮机构的组成、应用和分类27

4.1.1 凸轮机构的组成、应用27

4.1.2 凸轮机构的分类27

4.2 凸轮与从动件29

4.2.1 凸轮与从动件的运动关系29

4.2.2 从动件常用的运动规律30

4.3 凸轮的轮廓线设计31

4.3.1 凸轮轮廓设计的基本原理32

4.3.2 用图解法设计凸轮轮廓32

实训4 设计偏置直动从动件盘形凸轮36

知识梳理与总结37

思考与练习题437

第5章 齿轮机构39

教学导航39

5.1 齿轮机构的类型、特点和基本要求40

5.1.1 齿轮机构的类型40

5.1.2 齿轮传动的特点及基本要求41

5.2 齿廓啮合基本定律及渐开线齿廓41

5.2.1 齿廓啮合基本定律41

5.2.2 渐开线齿廓43

5.3 渐开线标准齿轮各部分的名称和尺寸45

5.3.1 外齿轮45

5.3.2 内齿轮48

5.4 齿轮的结构形式48

实训5 测定渐开线直齿圆柱齿轮参数51

知识梳理与总结54

思考与练习题554

第6章 齿轮加工及变位齿轮55

教学导航55

6.1 渐开线齿轮的切制原理及根切现象56

6.1.1 切制原理56

6.1.2 根切现象与最少齿数58

6.2 变位齿轮60

6.2.1 标准齿轮的局限性61

6.2.2 变位齿轮的概念61

实训6 用范成原理加工渐开线齿轮齿廓62

知识梳理与总结65

思考与练习题665

第7章 直齿圆柱齿轮传动66

教学导航66

7.1 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动67

7.1.1 正确啮合条件67

7.1.2 标准中心距68

7.1.3 连续传动条件69

7.2 齿轮传动的失效形式和设计准则70

7.2.1 失效形式70

7.2.2 设计准则72

7.3 齿轮的材料及齿轮传动的精度72

7.3.1 齿轮的材料72

7.3.2 齿轮传动的精度73

7.4 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算74

7.4.1 轮齿的受力分析75

7.4.2 计算载荷75

7.4.3 齿面接触疲劳强度计算76

7.4.4 齿根弯曲疲劳强度计算77

7.4.5 直齿圆柱齿轮传动的参数选择78

实训7 设计减速器中标准直齿圆柱齿轮传动80

知识梳理与总结81

思考与练习题782

第8章 斜齿圆柱齿轮传动83

教学导航83

8.1 斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成84

8.2 斜齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算85

8.3 斜齿圆柱齿轮的当量齿数87

8.4 平行轴斜齿圆柱齿轮传动87

8.4.1 正确啮合条件88

8.4.2 重合度88

8.4.3 斜齿圆柱齿轮传动的特点89

8.5 标准斜直齿圆柱齿轮传动的强度计算89

8.5.1 轮齿的受力分析89

8.5.2 斜齿圆柱齿轮传动的强度计算90

实训8 设计搅拌机用减速器中单级斜齿圆柱齿轮传动91

知识梳理与总结92

思考与练习题893

第9章 圆锥齿轮传动94

教学导航94

9.1 直齿圆锥齿轮应用、特点及齿廓的形成95

9.2 直齿圆锥齿轮的背锥及当量齿数96

9.3 直齿圆锥齿轮的主要参数及几何尺寸计算97

9.4 直齿圆锥齿轮传动的强度计算98

9.4.1 轮齿的受力分析99

9.4.2 直齿圆锥齿轮传动强度计算100

实训9 设计直齿圆锥齿轮减速器中的齿轮传动100

知识梳理与总结102

思考与练习题9102

第10章 蜗杆蜗轮传动103

教学导航103

10.1 蜗杆传动的组成及特点104

10.2 圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸104

10.2.1 普通圆柱蜗杆传动的主要参数105

10.2.2 蜗杆传动的几何尺寸计算107

10.3 蜗杆传动的承载能力计算107

10.3.1 蜗杆传动的失效形式及设计准则108

10.3.2 蜗杆传动的常用材料108

10.3.3 普通圆柱蜗杆传动的精度等级及其选择108

10.3.4 蜗杆传动的受力分析109

10.3.5 蜗杆传动的强度计算110

10.4 普通圆柱蜗杆和蜗轮的结构111

实训10 设计搅拌机用蜗杆减速器中蜗杆传动112

知识梳理与总结113

思考与练习题10114

第11章 轮系传动115

教学导航115

11.1 轮系的功用和类型116

11.2 轮系的传动比计算117

11.2.1 定轴轮系传动比117

11.2.2 周转轮系的传动比118

11.2.3 混合轮系传动比120

实训11 选配卷扬机卷筒机构中的齿轮齿数120

知识梳理与总结121

思考与练习题11121

第12章 常见间歇运动机构123

教学导航123

12.1 棘轮机构124

12.2 槽轮机构126

12.3 凸轮式间歇运动机构128

12.4 不完全齿轮机构129

实训12 分析牛头刨床中间歇运动机构的组成及作用130

知识梳理与总结131

思考与练习题12132

第13章 带传动133

教学导航133

13.1 带传动的类型及特点134

13.1.1 带传动的类型134

13.1.2 带传动的特点134

13.2 V带及V带轮的结构、材料与标准135

13.2.1 V带的构造与标准135

13.2.2 普通V带轮的材料与结构136

13.3 带传动的工作情况分析、失效形式和设计准则138

13.3.1 带传动的受力分析138

13.3.2 带传动的应力分析139

13.3.3 V带的失效形式和设计准则及带传递的许用功率140

13.4 带传动的弹性滑动和传动比143

13.4.1 带传动的弹性滑动143

13.4.2 传动比143

13.5 V带传动的张紧装置144

13.6 V带传动的设计145

实训13 设计破碎机用电机与减速器之间的V带传动148

知识梳理与总结149

思考与练习题13149

第14章 链传动150

教学导航150

14.1 链传动的组成、类型及特点151

14.1.1 链传动的组成、类型151

14.1.2 链传动的特点152

14.2 套筒滚子链的结构和标准152

14.2.1 套筒滚子链的结构152

14.2.2 套筒滚子链标准153

14.3 链轮154

14.4 链传动的传动比及运动特性157

14.4.1 传动比158

14.4.2 运动的不均匀性158

14.5 链传动设计计算159

14.5.1 套筒滚子链传动的失效形式159

14.5.2 功率曲线图及许用功率160

14.5.3 主要参数的选择161

14.5.4 设计计算162

14.6 链传动的布置163

实训14 设计螺旋输送机用套筒滚子链传动164

知识梳理与总结165

思考与练习题14165

第15章 键联结和销联结166

教学导航166

15.1 松键联结167

15.2 紧键联结168

15.3 花键联结的类型、特点与应用169

15.4 销联结170

15.5 键联结的设计及强度核算171

实训15 设计轴与铸铁轮毂之间的平键联结172

知识梳理与总结173

思考与练习题15173

第16章 螺纹联结174

教学导航174

16.1 螺纹的形成、类型和主要参数175

16.1.1 螺纹的形成、类型175

16.1.2 螺纹的主要参数176

16.2 螺纹副中的摩擦、效率和自锁178

16.3 螺旋机构的类型、特点和应用179

16.3.1 螺旋机构的类型179

16.3.2 螺旋机构的特点和应用181

16.4 螺纹联结的基本类型及螺纹联结件182

16.4.1 螺纹联结的基本类型182

16.4.2 螺纹联结件184

16.5 螺纹联结的预紧和防松185

16.5.1 螺纹联结的预紧185

16.5.2 螺栓联结的防松186

16.6 螺栓组的结构设计及提高螺栓联结强度的措施187

16.6.1 螺栓组的结构设计187

16.6.2 提高螺栓联结强度的措施189

16.7 螺栓的材料及许用应力191

16.8 螺栓联结的强度计算193

实训16 设计汽缸用普通螺栓联结194

知识梳理与总结195

思考与练习题16195

第17章 联轴器和离合器196

教学导航196

17.1 联轴器的类型及应用197

17.1.1 轴的相对位移197

17.1.2 固定式刚性联轴器197

17.1.3 可移式刚性联轴器199

17.1.4 弹性联轴器201

17.2 联轴器的选择202

17.2.1 联轴器类型选择203

17.2.2 联轴器型号选择203

17.3 离合器的分类及功能204

17.3.1 牙嵌式离合器204

17.3.2 摩擦离合器205

17.3.3 超越离合器207

17.4 离合器的选择208

实训17 选择带式运输机中电动机与减速机联结用联轴器209

知识梳理与总结210

思考与练习题17210

第18章 轴211

教学导航211

18.1 轴的用途及分类212

18.2 轴的材料212

18.3 轴的设计及轴直径的初步估算213

18.4 轴的结构设计214

18.4.1 轴上零件的定位215

18.4.2 提高轴的疲劳强度的措施217

18.4.3 轴的结构工艺性218

18.5 按弯扭组合校核轴的强度218

18.5.1 按弯扭组合校核轴的强度的基本公式219

18.5.2 按弯扭组合校核轴强度的步骤219

18.6 轴的刚度校核计算220

实训18 设计单级斜齿圆柱齿轮减速器中的从动轴221

知识梳理与总结223

思考与练习题18223

第19章 轴承224

教学导航224

19.1 轴承的类型、构造和特点225

19.1.1 滑动轴承的构造、类型和特点225

19.1.2 滚动轴承的构造、类型和特点228

19.2 滚动轴承的代号231

19.3 滚动轴承的失效形式、计算准则及类型选择234

19.3.1 失效形式及计算准则234

19.3.2 滚动轴承类型的选择235

19.4 滚动轴承的尺寸选择236

19.4.1 名词解释236

19.4.2 滚动轴承的寿命计算公式237

19.4.3 滚动轴承的当量动载荷计算240

19.4.4 角接触轴承的轴向载荷241

19.4.5 滚动轴承的静载荷计算243

实训19 选择某机械传动中的滚动轴承243

知识梳理与总结244

思考与练习题19245

第20章 轴承组合设计246

教学导航246

20.1 滚动轴承的轴向固定247

20.2 滚动轴承轴的支承结构形式248

20.3 滚动轴承组合调整250

20.4 滚动轴承的配合与装拆251

20.5 滚动轴承的润滑和密封252

实训20 减速器装拆及轴系结构分析255

知识梳理与总结256

参考文献257