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第1章 机械设计基础概述1

1.1 机械的组成2

1.2 机械设计的基本要求与一般程序3

1.2.1 机械设计的基本要求3

1.2.2 机械设计的一般程序5

1.3 机械零件的设计准则8

1.3.1 机械零件的主要失效形式8

1.3.2 机械零件的工作能力计算准则8

1.3.3 机械零件的强度10

1.3.4 机械零件设计一般步骤11

思考题与习题12

第2章 机构的组成13

2.1 机构的组成14

2.1.1 零件与构件14

2.1.2 运动副及其分类14

2.1.3 运动链16

2.2 平面机构运动简图16

2.2.1 机构运动简图16

2.2.2 机构运动简图的绘制18

2.3 平面机构的自由度计算19

2.3.1 平面机构的自由度计算公式19

2.3.2 运动链成为机构的条件20

2.3.3 平面机构自由度计算时的注意事项20

思考题与习题23

第3章 平面连杆机构及其设计25

3.1 连杆机构及其特点26

3.2 平面连杆机构的类型和应用26

3.2.1 平面四杆机构的基本形式27

3.2.2 平面四杆机构的演化29

3.2.3 平面多杆机构32

3.3 平面四杆机构的工作特性33

3.3.1 转动副的运动特性33

3.3.2 从动件的急回特性35

3.3.3 机构的传力特性36

3.4 平面四杆机构设计38

3.4.1 平面四杆机构运动设计的基本问题38

3.4.2 按给定连杆位置设计平面四杆机构39

3.4.3 按给定行程速比系数设计平面四杆机构39

思考题与习题41

第4章 凸轮机构及其设计43

4.1 凸轮机构的应用与类型44

4.1.1 凸轮机构的应用、组成及特点44

4.1.2 凸轮机构的类型45

4.2 从动件的运动规律46

4.2.1 凸轮机构的运动过程和基本参数46

4.2.2 从动件常用运动规律47

4.2.3 从动件组合运动规律49

4.2.4 从动件运动规律的选择49

4.3 凸轮轮廓曲线的设计51

4.3.1 凸轮轮廓曲线设计的基本原理51

4.3.2 用图解法设计凸轮轮廓曲线51

4.3.3 用解析法设计凸轮轮廓曲线53

4.4 凸轮机构基本尺寸的确定54

4.4.1 凸轮轮廓的压力角54

4.4.2 凸轮基圆半径的确定54

4.4.3 滚子推杆滚子半径的确定55

思考题与习题56

第5章 齿轮传动设计59

5.1 齿轮传动的应用与类型60

5.1.1 齿轮传动的应用与特点60

5.1.2 齿轮传动的类型60

5.2 齿廓啮合基本定律及渐开线齿廓61

5.2.1 齿廓啮合基本定律61

5.2.2 渐开线齿廓62

5.2.3 渐开线齿廓的啮合特性63

5.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮65

5.3.1 渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称和符号65

5.3.2 渐开线标准齿轮的基本参数66

5.3.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸67

5.3.4 渐开线标准内齿轮和齿条68

5.3.5 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动69

5.4 渐开线齿廓的切削加工和变位齿轮72

5.4.1 范成法切制齿廓的原理72

5.4.2 根切现象及不产生根切的最少齿数73

5.4.3 渐开线变位齿轮传动简介74

5.5 渐开线斜齿圆柱齿轮传动75

5.5.1 渐开线斜齿圆柱齿轮的齿面和基本参数75

5.5.2 渐开线斜齿圆柱齿轮的当量齿轮和当量齿数78

5.5.3 平行轴斜齿轮传动的正确啮合条件和几何尺寸78

5.6 蜗杆蜗轮传动81

5.6.1 蜗杆蜗轮传动的特点和类型81

5.6.2 蜗杆蜗轮传动的主要参数和几何尺寸82

5.7 直齿圆锥齿轮传动83

5.7.1 圆锥齿轮传动的特点和应用83

5.7.2 直齿锥齿轮的当量齿轮84

5.7.3 直齿圆锥齿轮传动的正确啮合条件和几何尺寸84

5.8 渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的强度设计86

5.8.1 齿轮传动的失效形式和设计准则87

5.8.2 齿轮常用材料和许用应力88

5.8.3 齿轮传动的计算载荷和载荷系数89

5.8.4 标准直齿圆柱齿轮传动的强度设计90

5.8.5 齿轮的结构93

思考题与习题96

第6章 轮系及其设计99

6.1 轮系的类型100

6.1.1 定轴轮系100

6.1.2 周转轮系100

6.1.3 复合轮系101

6.2 轮系的传动比102

6.2.1 定轴轮系的传动比102

6.2.2 周转轮系的传动比104

6.2.3 复合轮系的传动比107

6.3 轮系的功用108

思考题与习题112

第7章 其他常用机构及其应用115

7.1 棘轮机构及其应用116

7.1.1 棘轮机构的工作原理116

7.1.2 棘轮机构的类型和特点116

7.1.3 棘轮机构的应用117

7.2 槽轮机构及其应用118

7.2.1 槽轮机构的工作原理118

7.2.2 槽轮机构的类型和特点119

7.2.3 槽轮机构的应用120

7.3 不完全齿轮机构及其应用121

7.3.1 不完全齿轮机构的工作原理121

7.3.2 不完全齿轮机构的类型121

7.3.3 不完全齿轮机构的特点和应用121

7.4 凸轮式间歇运动机构及其应用122

7.4.1 凸轮式间歇运动机构的工作原理122

7.4.2 凸轮式间歇运动机构的特点和应用122

7.5 螺旋机构及其应用123

7.5.1 螺旋机构的工作原理123

7.5.2 螺旋机构的类型123

7.5.3 螺旋机构的特点和应用124

思考题与习题124

第8章 带传动与链传动125

8.1 带传动的类型及应用126

8.1.1 带传动的主要类型126

8.1.2 带传动的应用127

8.1.3 V带的类型和结构127

8.2 带传动的工作情况分析129

8.2.1 带传动的受力分析129

8.2.2 带传动的应力分析131

8.2.3 带传动的变形分析132

8.3 V带传动设计计算133

8.3.1 单根V带的许用功率133

8.3.2 V带传动的设计与参数选择137

8.4 其他带传动简介141

8.4.1 同步带传动141

8.4.2 高速带传动142

8.5 链传动的类型及应用142

8.6 链传动的结构特点143

8.6.1 滚子链的结构特点143

8.6.2 齿形链的结构特点145

8.7 链传动的运动特性和受力分析145

8.7.1 链传动的运动特性145

8.7.2 链传动的受力分析147

8.8 滚子链传动的主要参数及其选择148

思考题与习题149

第9章 螺纹连接151

9.1 螺纹的参数及分类153

9.1.1 螺纹形成原理及主要参数153

9.1.2 螺纹的分类154

9.2 螺旋副的受力、效率和自锁155

9.3 螺纹连接的基本类型和标准连接件156

9.3.1 螺纹连接的基本类型156

9.3.2 标准螺纹连接件157

9.4 螺纹连接的预紧和防松158

9.4.1 螺纹连接的预紧158

9.4.2 螺纹连接的防松159

9.5 螺栓组连接的结构设计160

9.6 螺栓连接的强度计算162

9.6.1 受拉松螺栓连接162

9.6.2 受拉紧螺栓连接164

9.6.3 受剪螺栓连接166

9.7 提高螺纹连接强度的措施167

思考题与习题170

第10章 轴系零、部件设计174

10.1 轴的设计174

10.1.1 轴的分类和材料174

10.1.2 轴的结构设计176

10.1.3 轴的强度校核182

10.2 轴承类型及选择183

10.2.1 滚动轴承的结构、类型及特性184

10.2.2 滚动轴承的代号及类型选择186

10.2.3 滚动轴承的寿命188

10.2.4 滑动轴承的类型、结构及特点194

10.2.5 滑动轴承的材料196

10.2.6 非液体摩擦滑动轴承的校核计算197

10.2.7 轴承的润滑和密封198

10.2.8 其他类型轴承简介200

10.3 轴间连接203

10.3.1 联轴器205

10.3.2 离合器211

10.4 轴毂连接213

10.4.1 键连接213

10.4.2 花键连接217

10.4.3 无键连接218

10.5 轴系组合设计219

10.5.1 轴系的轴向定位219

10.5.2 轴系轴向位置的调整221

10.5.3 滚动轴承的配合与装拆222

思考题与习题223

参考文献227