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第1章 机械设计基础概论 1

1.1课程性质和任务 1

1.2初识机械设计 2

1.3机械零件的失效形式及设计准则 4

1.4机械零件的设计步骤 6

1.5课程学习的方法和目的 6

小结 7

习题 7

第2章 理论力学基础 8

2.1静力学基础 9

2.1.1力的基本概念 9

2.1.2约束与约束力 10

2.1.3受力分析与受力图 14

2.1.4物体系的受力分析 15

2.2平面汇交力系 17

2.2.1平面汇交力系的概念 17

2.2.2平面汇交力系的简化 18

2.2.3平面汇交力系的平衡 19

2.3力矩与力偶 20

2.3.1力矩 20

2.3.2力偶 21

2.4平面任意力系 23

小结 29

习题 30

第3章 材料力学基础 32

3.1工程材料基本力学性能 33

3.1.1材料力学的基本理论 33

3.1.2内力和应力的概念 34

3.1.3变形和应变 36

3.1.4材料的力学性能 37

3.2拉伸与压缩 37

3.2.1受力和变形特点 37

3.2.2拉（压）杆的强度计算 38

3.2.3拉（压）杆件的变形与胡克定律 39

3.3剪切与挤压 41

3.3.1受力和变形特点 41

3.3.2剪切实用计算 42

3.3.3挤压实用计算 42

3.4圆轴的扭转 43

3.4.1受力和变形特点 44

3.4.2外力偶矩、扭矩和扭矩图 44

3.4.3圆轴扭转时的应力强度计算 46

3.4.4知识拓展——材料失效与强度设计准则 48

3.5梁的弯曲 51

3.5.1受力特点与变形特点 51

3.5.2梁的内力—剪力与弯矩 52

3.5.3梁的纯弯曲 53

3.6组合变形和压杆稳定 58

3.6.1组合变形的基本原理 59

3.6.2组合变形的计算 59

3.6.3压杆稳定性的概念 60

3.6.4压杆的稳定计算 61

小结 63

习题 63

第4章 常用机构 65

4.1平面机构的结构分析 66

4.1.1机构的组成 66

4.1.2机构运动简图 69

4.1.3机构具有确定运动的条件 70

4.2平面连杆机构 73

4.2.1铰链四杆机构的基本形式 73

4.2.2铰链四杆机构存在曲柄的条件 76

4.2.3平面四杆机构的基本特性 77

4.2.4铰链四杆机构的演化形式 80

4.2.5平面四杆机构的设计 83

4.3凸轮机构 84

4.3.1凸轮机构的组成 84

4.3.2凸轮机构的类型 85

4.3.3从动件的常用运动规律 87

4.3.4按已知运动规律绘制凸轮轮廓 89

4.3.5凸轮机构设计中应注意的几个问题 92

4.4间歇运动机构 94

4.4.1棘轮机构 95

4.4.2槽轮机构 98

4.4.3不完全齿轮机构 99

小结 100

习题 101

第5章 挠性传动 102

5.1带传动 103

5.1.1带传动的分类及应用 103

5.1.2带传动的工作情况分析 105

5.1.3V带的设计 107

5.1.4V带传动的张紧、使用和维护 112

5.2链传动 114

5.2.1链传动的特点和分类 114

5.2.2滚子链传动的设计方法 116

5.2.3滚子链链轮 118

5.2.4链传动的使用与维护 119

小结 121

习题 121

第6章 齿轮传动和蜗杆传动 123

6.1齿轮传动综述 124

6.1.1齿轮传动的特点 124

6.1.2齿轮传动的类型 125

6.2齿轮的齿廓曲线 126

6.2.1齿轮啮合的基本定律 126

6.2.2齿廓曲线的选择 127

6.3渐开线齿廓的啮合性质 127

6.3.1渐开线的形成及其特性 127

6.3.2渐开线方程式及渐开线函数 128

6.3.3渐开线齿轮齿廓的啮合特性 129

6.4渐开线标准直齿圆柱齿轮的结构 129

6.4.1渐开线直齿圆柱齿轮各部分名称 130

6.4.2渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数 131

6.4.3渐开线直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 133

6.4.4齿条和内啮合齿轮的尺寸 134

6.5渐开线齿轮正确啮合和连续传动的条件 135

6.5.1渐开线齿轮的正确啮合条件 135

6.5.2齿轮传动的中心距及啮合角 136

6.5.3渐开线齿轮连续传动的条件 138

6.5.4齿轮的安装 138

6.6标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 140

6.6.1受力分析 140

6.6.2轮齿的计算载荷 141

6.6.3齿面接触疲劳强度计算 141

6.6.4齿根弯曲疲劳强度计算 142

6.6.5齿轮传动的设计计算 143

6.6.6齿轮主要参数的选择 144

6.7齿轮的切削加工 145

6.7.1成形法 145

6.7.2范成法 146

6.7.3根切现象 147

6.8其他常用齿轮传动 148

6.8.1齿轮齿条传动 148

6.8.2斜齿圆柱齿轮传动 149

6.8.3直齿圆锥齿轮传动 152

6.9齿轮传动的设计 153

6.9.1齿轮的失效形式 153

6.9.2齿轮的材料 156

6.9.3齿轮结构 157

6.9.4齿轮的精度和标注 157

6.9.5齿轮的润滑 158

6.10蜗杆传动 159

6.10.1初识蜗杆传动 159

6.10.2普通圆柱蜗杆传动的主要参数 160

6.10.3蜗杆传动回转方向的判别 161

6.10.4蜗杆传动的正确啮合条件 161

6.10.5蜗杆、蜗轮的结构 162

6.10.6蜗杆传动的受力分析 163

6.10.7蜗杆蜗轮的失效形式与计算准则 163

6.10.8蜗杆传动的润滑与热平衡 164

小结 164

习题 165

第7章 轮系 166

7.1轮系的分类 167

7.2轮系的传动比计算 168

7.2.1定轴轮系的传动比 169

7.2.2周转轮系的传动比 173

7.2.3复合轮系的传动比 175

7.3轮系的功用 177

7.3.1实现分路传动 177

7.3.2实现变速与换向转动 177

7.3.3实现运动的合成与分解 178

7.3.4实现大功率传递 179

7.4轮系的设计 179

7.4.1定轴轮系的设计 179

7.4.2周转轮系的设计 180

7.4.3特殊行星传动简介 181

小结 183

练习 183

第8章 机械连接及螺旋传动 185

8.1键连接 186

8.1.1平键连接 186

8.1.2半圆键连接 188

8.1.3楔键连接 188

8.1.4切向键连接 189

8.1.5花键连接 190

8.1.6键连接应用小结 190

8.2销连接 191

8.2.1销连接的种类和用途 191

8.2.2销连接的应用 191

8.3螺纹连接 192

8.3.1螺纹的形成原理和种类 192

8.3.2螺纹副的受力分析、效率和自锁 194

8.3.3标准螺纹连接的种类和用途 196

8.3.4螺纹连接的预紧和防松 198

8.3.5螺纹连接的强度计算 201

8.4螺旋传动 207

8.4.1螺旋传动的类型及应用 207

8.4.2滑动螺旋传动的结构和材料 209

8.4.3滚动螺旋简介 210

小结 211

习题 212

第9章 轴系零部件 213

9.1轴 214

9.1.1轴的类型及设计要求 215

9.1.2轴的材料 216

9.1.3轴的加工工艺性要求 217

9.1.4轴的结构设计 217

9.1.5轴的强度校核计算 219

9.1.6轴的设计计算 221

9.2轴承 223

9.2.1滚动轴承 224

9.2.2滑动轴承 237

9.3联轴器、离合器和制动器 241

9.3.1联轴器 241

9.3.2离合器 244

9.3.3制动器 245

小结 247

习题 247

参考文献 249