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第1章　绪论 1

1.1　机构、机器与机械的概念 1

1.1.1　机器与机构 1

1.1.2 零件和构件 3

1.2　本课程的性质、内容和任务 3

1.2.1 本课程的性质 3

1.2.2 本课程的内容和任务 3

1.3 本课程学习方法 3

1.3.1 注重实践性以及综合能力的培养 3

1.3.2 注意本课程自身的系统性 3

1.3.3 学习理论的同时要坚持联系实际 4

1.3.4　要重视结构设计 4

1.4 机械设计的基本要求 4

1.4.1 使用要求 4

1.4.2 经济性要求 4

1.4.3 安全可靠性要求 4

1.4.4 工艺性要求 4

1.4.5 其他特殊性要求 4

1.5 机械零件设计的标准化、系列化及通用化 4

1.6 常用的现代化机械设计方法简介 5

思考与练习 5

第2章　平面机构的结构分析 5

2.1 平面机构的组成 6

2.1.1 自由度、运动副和约束 6

2.1.2 运动副的分类 6

2.2 平面机构运动简图 7

2.2.1 机构运动简图及作用 7

2.2.2 绘制机构运动简图的步骤 9

2.3 平面机构具有确定运动的条件及自由度 10

2.3.1 平面机构的自由度 10

2.3.2 平面机构具有确定运动的条件 11

2.3.3 计算机构自由度时应注意的事项 12

思考与练习 15

第3章　平面连杆机构 17

3.1 概述 17

3.2　铰链四杆机构的基本类型 17

3.2.1 曲柄摇杆机构 18

3.2.2 双曲柄机构 18

3.2.3　双摇杆机构 19

3.3　铰链四杆机构的演化 20

3.3.1 移动副取代转动副的演化 20

3.3.2 变更机架的演化 20

3.3.3 运动副元素逆换的演化 21

3.3.4 扩大回转副的演化 22

3.4　铰链四杆机构的基本特性 23

3.4.1 铰链四杆机构曲柄存在条件 23

3.4.2 急回运动 24

3.4.3 压力角和传动角 25

3.4.4 死点 25

3.5 平面四杆机构的设计 26

3.5.1 平面连杆机构设计的基本问题 26

3.5.2 按照给定的行程速比系数设计四杆机构 26

3.5.3 按给定连杆位置设计四杆机构 27

3.5.4 按照给定两连架杆对应位置设计四杆 28

3.5.5 按给定点运动轨迹设计四杆机构 29

思考与练习 29

第4章　凸轮机构 31

4.1 凸轮机构的应用和分类 31

4.1.1 应用举例 31

4.1.2 凸轮机构分类 31

4.1.3 凸轮机构的特点 33

4.2 从动件的常用运动规律 34

4.2.1 术语介绍 34

4.2.2 几种常见的从动件运动规律 34

4.3 图解法设计凸轮轮廓 36

4.3.1 绘制原理 36

4.3.2 几种常见的凸轮轮廓的绘制 37

4.4 设计凸轮机构应注意的问题 39

4.4.1 滚子半径的选择 39

4.4.2 压力角的确定 39

4.4.3 基圆半径对凸轮机构的影响 40

思考与练习 41

第5章　间歇运动机构 43

5.1 棘轮机构 43

5.1.1 棘轮机构的基本组成及工作原理 43

5.1.2 棘轮机构的常见类型及特点 43

5.1.3 棘轮机构的主要功能 45

5.2 槽轮机构 46

5.2.1 槽轮机构的基本组成及工作原理 46

5.2.2 槽轮机构的常见类型、特点及应用 46

5.3 不完全齿轮机构简介 47

5.3.1 不完全齿轮机构的组成及工作原理 47

5.3.2 不完全齿轮机构的特点及应用 47

思考与练习 48

第6章　键、销联接 49

6.1 键联接和花键联接 49

6.1.1 键联接的类型和结构 49

6.1.2　平键联接计算 50

6.1.3 花键联接 53

6.2 销联接 54

6.3 其他联接简介 55

思考与练习 56

第7章　螺纹联接与螺旋传动 56

7.1 螺纹的形成、分类和参数 57

7.1.1 螺纹的形成 57

7.1.2　螺纹的分类 57

7.1.3　螺纹的参数 58

7.2 机械设备常用螺纹及螺纹的代号与标记 59

7.2.1 机械设备常用螺纹 59

7.2.2 螺纹的代号与标记 60

7.3 螺纹联接的基本类型和常用螺纹联接件 60

7.3.1 常用螺纹联接件 60

7.3.2　螺纹联接的基本类型 62

7.4 螺纹联接的预紧和防松 63

7.4.1 螺纹联接的预紧 63

7.4.2 螺纹联接的防松 63

7.5 螺栓联接的设计 65

7.5.1 螺纹联接的强度计算 65

7.5.2 螺栓组的结构设计 68

7.5.3 提高螺栓联接强度的措施 70

7.6 螺旋传动 72

7.6.1 螺旋传动的应用和类型 72

7.6.2　滚动螺旋简介 73

思考与练习 74

第8章　带传动 75

8.1 带传动的类型和特点 75

8.1.1 带传动的类型 75

8.1.2 带传动的特点 76

8.2 普通V带和V带轮 76

8.2.1 普通V带 77

8.2.2 V带带轮 77

8.3 带传动的工作能力分析 80

8.3.1 带传动的受力分析 80

8.3.2 带的应力分析 81

8.3.3 弹性滑动和打滑 82

8.4 普通V带传动的设计计算 82

8.4.1 带传动的失效形式及设计准则 82

8.4.2 单根V带的基本额定功率和许用功率 83

8.4.3 普通V带传动的设计步骤和参数选择 85

8.5 带传动的张紧维护与安装 90

8.5.1 带传动的张紧 90

8.5.2 带传动的安装与维护 91

思考与习题 92

第9章　链传动 93

9.1 链传动特点及应用 93

9.2 链条 93

9.2.1　链条的种类 93

9.2.2 滚子链基本参数和尺寸 94

9.3　滚子链链轮 95

9.4 链传动的运动分析和受力分析 95

9.4.1 平均传动比 95

9.4.2 瞬时链速和传动比 96

9.5 链传动的主要参数以及链传动的布置 97

9.5.1 链传动的主要参数及选择 97

9.5.2 链传动的布置 98

思考与习题 98

第10章　齿轮传动 99

10.1 齿轮传动的特点及类型 99

10.1.1 齿轮传动的特点 99

10.1.2 齿轮传动的分类 99

10.1.3 齿轮传动的基本要求 100

10.2 齿廓啮合基本定律 100

10.3 渐开线齿形 101

10.3.1 渐开线的形成 101

10.3.2 渐开线的性质 101

10.3.3 渐开线齿轮啮合特点 102

10.4 渐开线直齿圆柱齿轮基本参数和几何尺寸计算 103

10.4.1 齿轮各部分的名称 103

10.4.2 渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数 104

10.4.3 标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算 105

10.4.4 标准齿轮的公法线长度 105

10.4.5 径节制齿轮简介 106

10.5 渐开线标准齿轮的啮合传动 107

10.5.1 正确啮合的条件 107

10.5.2 重合度 107

10.6 渐开线齿轮的加工方法及根切现象 108

10.6.1 仿形法 108

10.6.2 范成法 108

10.6.3 范成法加工时的根切现象 109

10.7 变位齿轮传动的基本知识 110

10.7.1 变位齿轮的概念 110

10.7.2 最小变位系数 111

10.7.3 变位齿轮几何尺寸和传动类型 111

10.8 齿轮传动的失效形式 113

10.9 齿轮材料及热处理 114

10.9.1 对齿轮材料的要求 114

10.9.2 齿轮的常用材料 114

10.10 齿轮传动的精度 115

10.11 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 116

10.11.1 齿轮传动设计准则 116

10.11.2 受力分析 116

10.11.3　计算载荷 117

10.11.4 齿面接触疲劳强度计算 117

10.11.5 齿根弯曲疲劳强度计算 120

10.11.6　参数选择 121

10.11.7 圆柱齿轮的结构设计 122

10.11.8　设计步骤 122

10.12 斜齿圆柱齿轮传动 125

10.12.1 斜齿圆柱齿轮齿廓的形成及传动特点 125

10.12.2 斜齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算 126

10.12.3 平行轴渐开线斜齿轮正确啮合的条件和重合度 127

10.12.4 斜齿轮的当量齿数 127

10.12.5 斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 127

10.13 圆锥齿轮传动 131

10.13.1 圆锥齿轮概述 131

10.13.2 背锥和当量齿数 131

10.13.3 直齿圆锥齿轮几何尺寸计算 132

10.13.4 直齿圆锥齿轮传动的强度计算 133

思考与练习 134

第11章　蜗杆传动 136

11.1 概述 136

11.1.1 蜗杆蜗轮的形成以及蜗杆传动的特点 136

11.1.2 蜗杆传动的分类 137

11.2 圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 138

11.2.1 圆柱蜗杆传动的主要参数 138

11.2.2 圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算 140

11.3 蜗杆传动的失效形式、材料和结构 140

11.3.1 蜗杆传动的失效形式 140

11.3.2　材料选择 141

11.3.3 蜗杆及蜗轮的结构 141

11.4 蜗杆传动的强度计算 141

11.4.1 蜗杆传动的受力分析 141

11.4.2 蜗杆传动的强度计算 142

11.5 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算 143

11.5.1 蜗杆传动的效率 143

11.5.2 蜗杆传动的润滑 144

11.5.3 蜗杆传动的热平衡计算 144

思考与练习 145

第12章　轮系 147

12.1 轮系及其类型 147

12.1.1 定轴轮系 147

12.1.2 周转轮系 147

12.2 定轴轮系传动比计算 148

12.2.1 一对齿轮传动的计算 148

12.2.2 定轴轮系传动比的一般式 148

12.2.3 惰轮 149

12.2.4 定轴轮系传动比计算 149

12.3 周转轮系及其传动比 151

12.4 混合轮系传动比的计算 153

12.5 轮系的功用 154

12.5.1 获得大传动比 154

12.5.2 实现远距离的两轴之间的传动 154

12.5.3 实现变速传动（多传动比传动）和换向要求 154

12.5.4 实现合成运动和分解运动 154

12.5.5 实现分路传动 155

12.5.6 在尺寸及重量较小的情况下，实现大功率传动 156

12.5.7 利用旋轮线 156

思考与练习 156

第13章　轴 158

13.1 概述 158

13.1.1 轴的功用和类型 158

13.1.2 设计轴的基本要求 158

13.1.3　设计轴的一般步骤 159

13.2 轴的材料及选择 160

13.3 轴的结构设计 161

13.3.1 轴的各部分名称 161

13.3.2 拟定轴上零件的装配方案 162

13.3.3　零件在轴上的定位和固定 162

13.3.4 确定各轴段的直径和长度 165

13.3.5 轴的加工和装配工艺性 165

13.3.6 提高轴疲劳强度的措施 168

13.4 轴的强度计算 169

13.4.1 初略计算（按扭转强度估算和按经验公式估算） 169

13.4.2 概略计算（按弯扭合成进行强度计算） 170

13.5 轴的刚度校核 171

13.5.1 轴的弯曲刚度校核 172

13.5.2 轴的扭转刚度校核 172

13.6 轴的设计示例分析 172

思考与练习 178

第14章　轴承 179

14.1 滑动轴承概述 179

14.1.1 滑动轴承的特点、应用及分类 179

14.1.2 滑动轴承的典型结构 179

14.1.3 滑动轴承的轴瓦结构和材料 181

14.1.4 滑动轴承的润滑 183

14.2 滚动轴承 186

14.2.1 滚动轴承的基本结构 186

14.2.2滚动轴承的材料 186

14.3 滚动轴承的主要类型、性能和特点 187

14.3.1 滚动轴承的主要类型 187

14.3.2 滚动轴承类型的选择 188

14.4 滚动轴承的代号 190

14.4.1 基本代号 190

14.4.2 前置代号和后置代号 191

14.5 滚动轴承的失效形式和尺寸选择 191

14.5.1 滚动轴承的失效形式 191

14.5.2 基本额定寿命和基本额定动载荷 192

14.5.3 滚动轴承寿命的计算公式 192

14.5.4 滚动轴承的当量动载荷 194

14.5.5 角接触轴承的轴向载荷计算 195

14.5.6 滚动轴承的静载荷的计算 197

14.6 轴承装置的设计 199

14.6.1 滚动轴承的配置 199

14.6.2 滚动轴承的轴向紧固 200

14.6.3　滚动轴承的调整 200

14.6.4 滚动轴承的配合 201

14.6.5 滚动轴承的预紧 201

14.6.6 滚动轴承的装拆 202

14.6.7 滚动轴承的润滑 202

14.6.8 滚动轴承的密封 202

思考与练习 203

第15章　联轴器和离合器 203

15.1　联轴器 205

15.1.1 联轴器的组成和分类 205

15.1.2 固定式刚性联轴器 205

15.1.3 可移式刚性联轴器 207

15.1.4　弹性联轴器 209

15.1.5　联轴器的选择 210

15.2　离合器 212

15.2.1 离合器的组成与分类 212

15.2.2　嵌入式离合器 212

15.2.3　摩擦式离合器 213

15.2.4　特殊功能离合器 214

思考与练习 214

第16章　减速器 215

16.1 减速器的类型和特点 215

16.1.1 圆柱齿轮减速器 216

16.1.2 圆锥齿轮减速器 217

16.1.3　蜗杆减速器 217

16.2　减速器的结构 218

16.2.1 箱体 218

16.2.2 附件 219

16.3　减速器的润滑 220

16.3.1 传动零件的润滑 220

16.3.2　轴承的润滑 221

思考与练习 221