机械设计基础PDF电子书下载

0.1 机械设计的任务、要求和一般程序 1

0.1.1 机械设计的任务 1

0.1.2 机械设计的要求 1

绪论 1

0.1.3 机械设计的一般程序 3

0.2 机器的组成 3

0.2.1 基本术语 3

0.2.2 机器的组成 7

习题 10

0.3 本课程的性质、任务、内容和学习方法 10

第一篇 机械传动运动方案的设计 12

第1章 平面连杆机构 12

1.1 铰链四杆机构的基本型式与特性 12

1.1.1 曲柄摇杆机构 12

1.1.2 双曲柄机构 16

1.1.3 双摇杆机构 17

1.2 铰链四杆机构中存在曲柄的条件 18

1.3.2 导杆机构 20

1.3 铰链四杆机构的演化型式 20

1.3.1 曲柄滑块机构 20

1.3.3 摇块机构与定块机构 21

1.3.4 偏心轮机构 22

1.4 平面四杆机构的运动设计 24

1.4.1 按给定行程速比系数设计 25

1.4.2 按给定连杆位置设计 25

1.4.3 按给定点的轨迹设计 27

习题 31

第2章 凸轮机构 33

2.1 凸轮机构的应用与基本类型 33

2.2 常用的从动件运动规律 36

2.3 图解法设计凸轮轮廓 40

2.4 凸轮机构运动设计的几个问题 43

习题 46

第3章 齿轮传动机构 48

3.1 齿轮机构的特点和主要类型 48

3.2.1 渐开线的形成及其特性 49

3.2 渐开线齿廓及其啮合特性 49

3.2.2 渐开线齿廓的啮合特性 50

3.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸 51

3.3.1 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数 51

3.3.2 渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 53

3.4 一对渐开线齿轮的啮合 54

3.4.2 正确啮合条件 55

3.4.3 连续传动条件 55

3.4.1 正确安装条件 55

3.5 渐开线直齿圆柱齿轮的轮齿加工与根切现象 56

3.5.1 轮齿加工原理与方法 56

3.5.2 根切现象和最小齿数 59

3.6 渐开线变位齿轮 61

3.6.1 变位齿轮的范成法加工 61

3.6.2 变位齿轮传动的类型和应用 61

3.7 渐开线斜齿圆柱齿轮传动 64

3.7.1 渐开线斜齿圆柱齿轮的形成及传动特点 64

3.7.2 斜齿圆柱齿轮的参数和几何尺寸计算 65

3.7.3 一对斜齿圆柱齿轮的传动条件 67

3.7.4 斜齿轮的当量齿轮与当量齿数 68

3.8 渐开线直齿锥齿轮传动 69

3.8.1 概述 69

3.8.2 直齿锥齿轮的背锥与当量齿数 70

3.8.3 直齿锥齿轮的参数和几何尺寸 71

3.8.4 直齿锥齿轮的传动条件 73

习题 73

4.1.1 螺旋的形成、主要参数及应用 75

4.1 螺旋传动机构 75

第4章 螺旋与蜗杆传动机构 75

4.1.2 螺旋副的运动、受力、自锁和效率 78

4.1.3 螺旋副的应用 80

4.2 蜗杆传动机构 84

4.2.1 蜗杆传动的主要类型、特点和应用 84

4.2.2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数、啮合条件和几何尺寸 86

4.2.3 蜗杆传动中的转向、滑动速度、效率和自锁 90

习题 91

5.1.1 带传动的主要类型、特点及其应用 93

5.1 带传动机构 93

第5章 带与链传动机构 93

5.1.2 带传动的工作原理 95

5.1.3 带传动的结构、主要参数及几何尺寸 96

5.2 链传动机构 99

5.2.1 链传动的主要类型、特点及其应用 99

5.2.2 滚子链传动的结构、主要参数及几何尺寸 100

5.2.3 链传动的工作原理 102

习题 104

6.1.1 棘轮机构的组成及工作原理 105

6.1.2 棘轮机构的分类 105

第6章 间歇运动机构 105

6.1 棘轮机构 105

6.1.3 棘轮机构的调节与应用 106

6.1.4 棘轮机构的基本参数及几何尺寸计算 108

6.2 槽轮机构 109

6.2.1 槽轮机构的组成及工作原理 109

6.2.2 槽轮机构的特点及应用 110

6.2.3 槽轮机构的基本参数及几何尺寸计算 111

习题 112

第7章 轮系 113

7.1 定轴轮系及其传动比 113

7.2 周转轮系及其传动比 114

7.2.1 周转轮系的组成及基本类型 114

7.2.2 周转轮系的传动比 114

7.3 混合轮系及其传动比 116

习题 117

8.1.1 构件的表示方法 120

8.1 平面机构的运动简图 120

第8章 平面机构的运动简图与自由度 120

8.1.2 机构运动简图的绘制 121

8.2 平面机构的自由度 123

8.2.1 平面机构的自由度计算 123

8.2.2 机构具有确定运动的条件 124

8.2.3 计算平面机构自由度的注意事项 125

习题 128

9.1.2 动力计算 132

9.1.1 运动计算 132

9.1 机械传动的运动计算和动力计算 132

第9章 机械传动总论 132

9.2 机械传动机构的功能及其应用选择 135

9.2.1 各种传动机构的性能比较 135

9.2.2 机械传动机构的功能 135

9.3 机械传动方案设计 141

习题 144

10.1.1 机械零件的强度 148

10.1 机械零部件的工作能力 148

第10章 机械零部件的设计概述 148

第二篇 机械零部件的工作能力设计 148

10.1.2 机械零件的耐磨性 154

10.2 机械零部件的失效 154

10.3 机械零部件的设计 156

习题 160

第11章 带与链传动设计 161

11.1 带传动设计 161

11.1.1 带传动的工作情况 161

11.1.2 带传动的失效形式与设计准则 164

11.1.3 带的张紧装置 168

11.1.4 V带传动的设计 170

11.2 链传动设计 175

11.2.1 链传动的失效形式与设计准则 175

11.2.2 链传动的布置和张紧装置 178

11.2.3 链传动的设计计算 179

习题 182

12.1.1 齿轮的工作情况 184

12.1 齿轮的失效形式和设计准则 184

第12章 齿轮传动设计 184

12.1.2 轮齿的失效形式 185

12.1.3 设计准则 188

12.2 齿轮材料 188

12.2.1 选材原则 188

12.2.2 常用材料及选择 188

12.3 齿轮轮齿受力 188

12.3.1 渐开线直齿圆柱齿轮受力 188

12.3.2 渐开线斜齿圆柱齿轮受力 189

12.3.3 渐开线直齿锥齿轮受力 190

12.3.4 计算载荷 192

12.4 齿轮轮齿的强度计算 194

12.4.1 渐开线直齿圆柱齿轮强度计算 194

12.4.2 渐开线斜齿圆柱齿轮强度计算 202

12.4.3 渐开线直齿锥齿轮强度计算 203

12.5 齿轮传动设计 205

12.5.1 齿轮传动参数的选择 205

12.5.2 齿轮传动设计步骤 206

习题 211

第13章 螺旋与蜗杆传动设计 214

13.1 螺旋传动设计 214

13.1.1 螺旋传动的失效形式与设计准则 214

13.1.2 螺杆和螺母的常用材料 214

13.1.3 螺旋传动的设计计算 215

13.2 蜗杆传动设计 218

13.2.1 蜗杆传动的失效形式与设计准则 218

13.2.2 蜗杆传动的受力 218

13.2.3 蜗杆、传动的常用材料及承载能力计算 219

13.2.4 蜗杆传动的热平衡计算 221

13.2.5 蜗杆传动的参数选择 223

习题 225

第14章 轴 227

14.1 轴的分类、失效形式和设计准则 227

14.1.1 轴的分类 227

14.1.2 轴的失效形式和设计准则 228

14.3 轴的强度与刚度设计 230

14.2 轴的材料 230

14.3.1 轴径的初步估算 231

14.3.2 弯扭合成当量弯矩法——轴的强度校核计算 231

14.3.3 轴的刚度校核计算 234

14.4 轴的振动与平衡简介 237

14.4.1 转子不平衡质量引起的振动 237

14.4.2 转子的静平衡与动平衡简述 238

习题 239

15.1 滑动轴承的主要类型、结构及性能 242

15.1.1 滑动轴承的主要类型与结构 242

第15章 滑动轴承 242

15.1.2 滑动轴承的工作性能及特点 247

15.2 滑动轴承的摩擦状态、失效形式与设计准则 247

15.2.1 滑动轴承的摩擦状态 247

15.2.2 滑动轴承的失效与设计准则 248

15.3 非液体摩擦滑动轴承的计算 248

15.3.1 向心滑动轴承的计算 248

15.3.2 推力滑动轴承的计算 249

15.4.1 金属材料 250

15.4 滑动轴承材料 250

15.4.2 粉末冶金（含油轴承）材料 252

15.4.3 非金属材料 253

15.5 液体摩擦轴承简介 253

15.5.1 动压承载油膜形成的条件 253

15.5.2 液体动压向心轴承和推力轴承 253

习题 256

16.1 滚动轴承的类型、代号及选用原则 258

16.1.1 滚动轴承的组成 258

第16章 滚动轴承 258

16.1.2 滚动轴承的主要类型及特点 259

16.1.3 滚动轴承的代号 261

16.1.4 滚动轴承的类型选择 262

16.2 滚动轴承的失效形式与设计准则 264

16.2.1 工作情况分析 264

16.2.2 失效分析与设计准则 265

16.3 滚动轴承的寿命计算 265

16.3.1 基本额定寿命和基本额定动载荷 265

16.3.2 滚动轴承的寿命计算 266

16.3.3 当量动载荷 267

16.3.4 角接触轴承的载荷计算 269

16.4 滚动轴承的静载荷计算 272

16.5 滑动轴承与滚动轴承的性能对比 273

习题 274

第17章 螺纹联接与轴毂联接 276

17.1 螺纹联接的类型及设计准则 276

17.1.1 螺纹联接的类型 276

17.1.2 螺纹联接的失效分析及设计准则 280

17.1.3 螺纹联接的强度计算 281

17.1.4 螺纹联接件的材料与许用应力 284

17.1.5 提高螺纹联接强度的措施 286

17.2 轴毂联接的主要类型及设计准则 290

17.2.1 轴毂联接的主要类型 290

17.2.2 键联接的失效分析及强度计算 294

17.2.3 键联接的材料与许用应力 295

习题 296

18.1 联轴器 299

18.1.1 联轴器的性能要求 299

第18章 联轴器与离合器 299

18.1.2 联轴器的类型与选择 300

18.2 离合器 308

18.2.1 离合器的性能要求 308

18.2.2 离合器的类型和选择 308

习题 311

第三篇 机械零部件的结构设计 314

第19章 机械零部件结构设计的基本知识 314

19.1 概述 314

19.2.1 毛坯的成形方法 315

19.2 制造工艺性 315

19.2.2 零件的成形方法 316

19.2.3 工艺流程 316

19.3 装配工艺性 320

习题 324

第20章 螺纹联接件的组合设计 325

20.1 联接件的布局 325

20.2 结构、空间的合理性 326

20.2.1 结构关系 326

20.2.2 扳手空间 327

20.2.3 孔边距离 328

20.2.4 伸出长度 328

20.2.5 螺栓间距 328

20.3 防松和装配要求 328

20.3.1 螺纹联接的防松 328

20.3.2 螺纹联接的装配要求 331

习题 332

21.1.1 轴的强度和刚度与受力状态的关系 334

第21章 轴系结构设计 334

21.1 轴的结构设计 334

21.1.2 轴上零件的周向与轴向定位和固定 335

21.1.3 轴结构的工艺要求 338

21.2 轮体的结构设计 340

21.3 轴系的结构设计 346

21.3.1 支承的结构形式 346

21.3.2 角接触球轴承和圆锥滚子轴承的排列方式 349

21.3.3 滚动轴承支承的轴系定位和固定 351

21.3.4 滚动轴承支承结构的调整 351

21.3.5 滚动轴承轴系结构的实例分析 354

21.3.6 滚动轴承的配合与装拆 355

21.4 润滑与密封 357

21.4.1 润滑与润滑剂 357

21.4.2 密封 360

习题 365

22.1.2 方案选择 368

22.1.1 原始数据 368

22.1 推举器设计 368

第22章 机械零部件组合结构设计实例 368

22.1.3 初步计算 369

22.1.4 结构设计 369

22.1.5 结构分析 370

22.2 车床活顶尖设计 371

22.2.1 原始数据 371

22.2.2 方案选择 371

22.2.5 结构分析 372

22.2.4 结构设计 372

22.2.3 初步计算 372

22.3 带传动张紧装置设计 374

22.3.1 原始数据 374

22.3.2 方案选择 374

22.3.3 初步计算 375

22.3.4 结构设计 375

习题 376

附录 379

参考文献 387