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第一章 导论1

第一节 “机械设计基础”课程研究的对象和内容1

第二节 机械设计的基本要求和一般步骤3

一、机械设计的基本要求3

二、机械设计的一般步骤4

第三节 机械零件计算准则5

一、机械零件的主要失效形式5

二、机械零件设计应满足的基本要求6

第四节 机械零件的材料及热处理7

一、机械零件常用材料7

二、钢的热处理9

三、选择机械零件材料的原则10

第五节 机械零件结构的工艺性及标准化11

一、工艺性11

二、标准化12

本章小结12

知识拓展12

复习思考题13

第二章 平面机构的自由度14

第一节 机构的组成及其运动简图的绘制14

一、机构的组成14

二、运动副的分类16

三、机构运动简图的绘制17

第二节 平面机构自由度的计算21

一、平面机构自由度的计算公式21

二、平面机构自由度的意义及机构具有确定运动的条件21

第三节 计算机构自由度时应注意的事项22

一、复合铰链22

二、局部自由度23

三、虚约束23

本章小结25

知识拓展26

复习思考题26

第三章 平面连杆机构28

第一节 概述28

第二节 平面四杆机构的基本类型及应用29

一、曲柄摇杆机构29

二、双曲柄机构30

三、双摇杆机构31

第三节 平面四杆机构的演化31

一、改变相对杆长、转动副演化成移动副32

二、选用不同构件为机架32

第四节 平面四杆机构有曲柄的条件及几个基本概念35

一、铰链四杆机构中有曲柄的条件35

二、压力角和传动角36

三、急回运动和行程速度变化系数37

四、机构的死点位置38

第五节 平面四杆机构的设计39

一、按给定的行程速度变化系数设计四杆机构39

二、按给定连杆位置设计四杆机构40

三、按给定两连架杆对应位置设计四杆机构41

四、按给定点的运动轨迹设计四杆机构43

五、运用连杆曲线图谱设计四杆机构44

六、连杆曲线的绘制44

本章小结45

知识拓展45

复习思考题45

第四章 凸轮机构及间歇机构48

第一节 凸轮机构的应用及分类48

一、凸轮机构的应用48

二、凸轮机构的分类49

第二节 从动件常用运动规律及其选择51

一、凸轮机构的运动循环及基本名词术语51

二、从动件运动规律52

三、从动件运动规律的选择55

第三节 图解法设计凸轮轮廓56

第四节 解析法设计凸轮轮廓60

一、凸轮的廓线方程60

二、刀具中心轨迹方程61

第五节 设计凸轮机构应注意的问题61

一、滚子半径的选择61

二、压力角的校核62

三、基圆半径的取值对凸轮机构的影响63

第六节 间歇运动机构和组合机构64

一、间歇运动机构64

二、组合机构71

本章小结72

知识拓展72

复习思考题73

第五章 齿轮机构75

第一节 概述75

第二节 齿廓啮合基本定律和齿廓曲线77

一、齿廓啮合基本定律77

二、共轭齿廓78

第三节 渐开线齿廓78

一、渐开线的形成和性质78

二、渐开线齿廓的啮合特点80

第四节 渐开线标准直齿圆柱齿轮及其啮合传动81

一、齿轮轮齿各部分的名称和符号81

二、基本参数和几何尺寸82

三、一对渐开线齿轮的啮合传动83

第五节 渐开线齿轮的加工方法及变位齿轮86

一、仿形法86

二、范成法87

三、根切及避免根切的最少齿数88

四、变位齿轮90

第六节 斜齿圆柱齿轮机构90

一、斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成及主要啮合特点90

二、斜齿圆柱齿轮的几何参数和正确啮合条件91

三、斜齿圆柱齿轮的当量齿数和最少齿数93

第七节 锥齿轮机构95

一、锥齿轮的特点和应用95

二、锥齿轮齿廓的形成96

三、背锥和当量齿轮96

四、直齿锥齿轮啮合特点97

第八节 蜗杆机构98

一、概述98

二、蜗杆机构的正确啮合条件98

三、蜗杆机构的主要参数和几何尺寸99

四、蜗杆机构的传动比及转向101

五、蜗杆机构的滑动速度vs与效率η101

本章小结102

知识拓展102

复习思考题103

第六章 轮系105

第一节 轮系的类型105

一、定轴轮系105

二、周转轮系105

第二节 定轴轮系的传动比106

一、一对齿轮传动的传动比106

二、平面定轴轮系传动比106

三、空间定轴轮系传动比107

第三节 基本周转轮系的传动比108

一、周转轮系的组成及类型108

二、周转轮系传动比的计算109

第四节 混合轮系的传动比111

一、区分基本轮系111

二、列出基本轮系传动比方程111

三、联立求解112

第五节 轮系的功用114

一、实现大传动比的传动114

二、实现远距离的两轴间传动114

三、实现变速、换向传动114

四、实现分支传动115

五、实现运动的合成与分解115

本章小结115

知识拓展116

复习思考题117

第七章 齿轮传动120

第一节 齿轮传动的失效形式及设计准则120

一、齿轮传动的失效形式121

二、设计计算准则122

第二节 齿轮材料、许用应力及齿轮精度123

一、齿轮的常用材料123

二、许用应力［σ］124

三、齿轮传动的精度126

第三节 直齿圆柱齿轮的强度计算127

一、轮齿受力分析和计算载荷127

二、齿面接触强度计算128

三、齿根弯曲强度计算130

第四节 直齿圆柱齿轮传动的设计计算131

一、强度计算应注意的问题131

二、主要参数选择132

第五节 斜齿圆柱齿轮传动的强度计算134

一、轮齿间的作用力134

二、强度计算135

第六节 直齿锥齿轮传动的强度计算138

一、直齿锥齿轮传动的受力分析138

二、强度计算139

第七节 蜗杆传动的强度计算139

一、蜗杆传动的失效形式、设计准则及常用材料139

二、蜗杆传动的受力分析140

三、蜗杆传动强度计算141

四、蜗杆传动热平衡计算143

第八节 齿轮的结构与润滑143

一、齿轮的结构143

二、效率及润滑145

本章小结147

知识拓展147

复习思考题148

第八章 带传动150

第一节 概述150

一、带传动类型和传动形式150

二、带传动的优缺点151

三、V带传动151

第二节 V带和V带轮152

一、V带的结构和规格152

二、带轮153

第三节 带传动的工作情况分析155

一、带传动的受力分析155

二、带传动的应力分析157

三、带的弹性滑动、打滑和传动比158

四、带传动的失效形式和设计准则158

第四节 V带传动的设计计算159

第五节 同步齿形带传动简介165

一、同步齿形带传动的特点165

二、同步齿形带的应用166

三、同步齿形带的结构166

本章小结166

知识拓展167

复习思考题167

第九章 链传动169

第一节 概述169

一、链传动的组成169

二、链传动的类型及特点169

三、链传动的应用170

第二节 传动链和链轮172

一、传动链的类型和结构172

二、套筒滚子链链轮的结构174

第三节 链传动的运动特性和参数选择175

一、链传动的运动不均匀性175

二、参数的选择175

第四节 链传动的设计计算176

一、主要失效形式176

二、额定功率曲线图177

三、设计计算178

第五节 链传动的布置及润滑181

一、链传动的布置181

二、链传动的润滑182

本章小结183

知识拓展184

复习思考题184

第十章 连接186

第一节 螺纹连接的基础知识186

一、螺纹的形成187

二、螺纹的分类187

三、螺纹的主要参数188

四、螺纹的特点和应用189

第二节 螺旋副的受力分析、效率和自锁190

一、矩形螺纹190

二、非矩形螺纹191

第三节 螺纹连接和螺纹连接件193

一、螺纹连接的基本类型193

二、螺纹连接件194

第四节 螺纹连接的强度计算195

一、螺栓连接的主要失效形式和计算准则195

二、螺栓的材料及许用应力195

三、松螺栓连接强度计算197

四、紧螺栓连接强度计算197

第五节 设计螺纹连接应注意的几个问题203

一、螺纹连接的预紧203

二、螺纹连接的防松204

三、影响螺栓连接强度的因素206

本章小结209

知识拓展209

复习思考题210

第十一章 轴212

第一节 轴的类型和材料212

一、轴及其分类212

二、轴的设计要求和设计步骤213

三、轴的材料213

第二节 轴的结构设计214

一、轴上零件的定位和固定215

二、良好的结构工艺性216

三、提高轴的疲劳强度217

第三节 轴的工作能力计算218

一、轴的强度计算218

二、轴的刚度计算简介222

三、轴的振动稳定性概念223

第四节 轴毂连接223

一、键连接223

二、花键连接227

三、销连接228

四、过盈连接及成型连接229

本章小结229

知识拓展230

复习思考题231

第十二章 滑动轴承232

第一节 摩擦、磨损基本知识232

一、摩擦232

二、磨损233

三、润滑234

第二节 滑动轴承的结构形式236

一、向心滑动轴承236

二、普通推力滑动轴承237

第三节 轴承材料和轴瓦结构237

一、轴瓦材料238

二、轴瓦结构239

第四节 非液体摩擦滑动轴承的校核计算240

一、非液体摩擦径向轴承的计算241

二、非液体摩擦推力滑动轴承的校核计算242

第五节 液体摩擦滑动轴承及其他滑动轴承简介243

一、动压轴承和静压轴承243

二、含油轴承244

三、尼龙轴承244

本章小结244

知识拓展245

复习思考题246

第十三章 滚动轴承247

第一节 滚动轴承的结构、类型和代号247

一、滚动轴承的结构247

二、滚动轴承的主要类型及特点248

三、滚动轴承类型的选择249

四、滚动轴承的代号249

第二节 滚动轴承的失效形式及其选择计算251

一、失效形式251

二、轴承寿命的计算252

第三节 滚动轴承的组合设计258

一、轴承的固定258

二、轴承组合的调整260

三、滚动轴承的配合261

四、轴承的装拆261

五、滚动轴承的润滑261

六、滚动轴承的密封262

本章小结263

知识拓展263

复习思考题264

第十四章 联轴器和离合器265

第一节 联轴器265

一、固定式刚性联轴器265

二、可移式刚性联轴器266

三、弹性联轴器268

第二节 离合器269

一、牙嵌离合器269

二、摩擦离合器270

三、电磁粉末离合器271

四、超越离合器272

第三节 联轴器和离合器的选用273

一、类型选择273

二、型号和尺寸选择273

本章小结274

知识拓展274

复习思考题275

第十五章 机构的平衡276

第一节 机构的平衡276

一、完全平衡277

二、部分平衡279

第二节 刚性转子的平衡281

一、绕固定轴回转构件的惯性力平衡281

二、刚性转子的静平衡282

三、刚性转子的动平衡计算283

第三节 刚性转子的平衡实验285

一、静平衡实验285

二、动平衡实验285

三、现场平衡287

第四节 转子的许用不平衡量287

第五节 挠性转子动平衡描述288

本章小结289

知识拓展289

复习思考题290

附录A 常用标准293

参考文献296