普通高等院校机电工程类规划教材 机械设计基础PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 机械设计基础课程的研究对象及内容 1

1.1.1 机械设计基础课程的研究对象 1

1.1.2 机械设计基础课程的内容、特点和任务 3

1.2 机械设计的基本要求和一般程序 4

1.2.1 机械设计的基本要求 4

1.2.2 机械设计的主要内容 6

1.2.3 机械设计的一般程序 6

1.3 机械零件的主要失效形式和设计准则 7

1.3.1 机械零件的主要失效形式 7

1.3.2 机械零件的设计准则 7

1.3.3 机械零件设计的一般步骤 8

习题 9

第2章 平面机构的结构分析 10

2.1 机构的组成 10

2.2 平面机构的运动简图 13

2.2.1 机构运动简图 13

2.2.2 机构运动简图的绘制 14

2.3 平面机构的自由度 16

2.3.1 平面机构自由度计算公式 16

2.3.2 计算平面机构自由度时的注意事项 17

2.3.3 机构具有确定运动的条件 22

习题 23

第3章 平面连杆机构 25

3.1 概述 25

3.2 平面四杆机构的基本类型及其演化 26

3.2.1 铰链四杆机构的基本类型 26

3.2.2 铰链四杆机构的演化 29

3.3 平面四杆机构的基本特性 33

3.3.1 铰链四杆机构存在曲柄的条件 33

3.3.2 急回特性 36

3.3.3 传力分析 38

3.4 平面四杆机构的图解法设计 42

3.4.1 按给定连杆位置设计四杆机构 42

3.4.2 按给定行程速比系数K设计四杆机构 43

3.4.3 给定两连架杆的对应位置设计四杆机构 45

3.5 平面四杆机构的解析法设计 46

3.5.1 按给定连杆位置设计四杆机构 46

3.5.2 按给定行程速比系数K设计四杆机构 47

3.5.3 给定两连架杆的对应位置设计四杆机构 48

3.6 多杆机构简介 50

习题 54

第4章 凸轮机构 56

4.1 凸轮机构的应用和分类 56

4.1.1 凸轮机构的组成 56

4.1.2 凸轮机构的应用 56

4.1.3 凸轮机构的分类 57

4.2 凸轮机构从动件常用的运动规律 61

4.2.1 凸轮机构中的相关名词术语 61

4.2.2 凸轮机构从动件常用的运动规律 62

4.2.3 凸轮机构从动件运动规律的选择 65

4.3 盘形凸轮轮廓曲线的图解法设计 66

4.3.1 盘形凸轮轮廓曲线设计的基本原理 66

4.3.2 盘形凸轮轮廓曲线图解法设计 67

4.4 盘形凸轮轮廓曲线的解析法设计 70

4.5 凸轮机构设计应注意的问题 74

4.5.1 凸轮机构压力角 75

4.5.2 凸轮基圆半径的确定 75

4.5.3 滚子半径的确定 76

习题 78

第5章 其他机构 80

5.1 棘轮机构 80

5.1.1 棘轮机构的工作原理及类型 80

5.1.2 棘轮机构的特点及应用 82

5.1.3 棘轮机构的主要参数 83

5.2 槽轮机构 84

5.2.1 槽轮机构的工作原理及类型 84

5.2.2 槽轮机构的特点及应用 85

5.2.3 槽轮机构的主要参数 86

5.3 螺旋机构 88

5.3.1 螺旋机构的组成及工作原理 88

5.3.2 螺旋机构的特点及应用 88

5.4 不完全齿轮机构 90

5.4.1 不完全齿轮机构的组成及工作原理 90

5.4.2 不完全齿轮机构的特点及应用 90

5.5 非圆齿轮机构 91

5.5.1 非圆齿轮机构的组成及工作原理 91

5.5.2 非圆齿轮机构的特点及应用 91

5.6 凸轮式间歇运动机构 92

5.6.1 凸轮式间歇运动机构的组成及工作原理 92

5.6.2 凸轮式间歇运动机构的特点及应用 93

5.7 万向联轴器 93

5.7.1 万向联轴器的组成及工作原理 93

5.7.2 万向联轴器的特点及应用 93

习题 94

第6章 连接 95

6.1 概述 95

6.1.1 铆接 95

6.1.2 焊接 96

6.1.3 胶接 96

6.2 螺纹 97

6.2.1 螺纹的形成和类型 97

6.2.2 螺纹的参数 99

6.3 螺旋副的受力分析、效率与自锁 99

6.3.1 矩形螺纹 99

6.3.2 三角形螺纹 100

6.4 螺纹连接的主要类型和螺纹连接件 101

6.4.1 螺纹连接的类型 101

6.4.2 螺纹连接件的种类 102

6.4.3 螺纹连接件的材料和许用应力 103

6.5 螺纹连接的预紧和防松 105

6.5.1 螺纹连接的预紧 105

6.5.2 螺纹连接的防松 105

6.6 螺纹连接的强度计算 107

6.6.1 普通螺栓的强度计算 107

6.6.2 铰制孔螺栓连接的强度计算 110

6.7 螺栓连接的结构设计 111

6.8 螺旋传动 112

6.8.1 螺旋传动机构的类型 112

6.8.2 滚动螺旋传动 113

6.9 键连接和花键连接 115

6.9.1 键连接的类型和工作原理 115

6.9.2 键的选择和强度校核 118

6.9.3 花键连接 120

6.10 销连接和过盈连接 121

6.10.1 销连接 121

6.10.2 过盈连接 123

习题 123

第7章 几何量公差基础 125

7.1 概述 125

7.1.1 互换性与公差 125

7.1.2 标准化与优先数系 126

7.2 孔、轴公差与配合 127

7.2.1 基本术语及其定义 127

7.2.2 常用尺寸孔、轴极限与配合标准 131

7.2.3 常用尺寸孔、轴公差与配合的选择 136

7.3 几何公差 137

7.3.1 概述 137

7.3.2 几何公差的标注 139

7.3.3 几何公差带 142

7.3. 4 几何公差的选择 153

7.4 表面粗糙度轮廓 156

7.4.1 表面粗糙度轮廓对零件工作性能的影响 156

7.4.2 表面粗糙度轮廓的评定 156

7.4.3 表面粗糙度符号及其标注 158

7.4.4 示例 159

7.5 典型零件的公差与配合 160

7.5.1 平键连接的互换性 160

7.5.2 滚动轴承的互换性 161

7.5.3 齿轮传动的精度及互换性 163

7.5.4 综合举例 171

习题 173

第8章 带传动与链传动 175

8.1 带传动类型及其应用 175

8.1.1 带传动的组成 175

8.1.2 带传动的特点 175

8.1.3 带传动的类型 175

8.2 V带结构与V带轮的设计 176

8.2.1 V带结构 176

8.2.2 V带轮的设计 178

8.3 带传动工作情况分析 182

8.3.1 带传动的受力分析 182

8.3.2 带传动的应力分析 184

8.3.3 带的弹性滑动与打滑 185

8.4 普通V带传动的设计计算 186

8.4.1 带传动的失效形式和设计准则 186

8.4.2 单根普通V带的基本额定功率 186

8.4.3 V带传动的设计计算和参数选择 188

8.5 链传动 192

8.5.1 链传动的组成 192

8.5.2 链传动的特点和应用 192

8.5.3 链条 193

8.5.4 链轮 194

8.5.5 链传动的运动不均匀性 195

习题 195

第9章 齿轮传动 197

9.1 齿轮传动概述 197

9.2 齿廓啮合基本定律 198

9.3 渐开线齿廓及其啮合特性 199

9.4 渐开线标准直齿圆柱齿轮的名称及基本尺寸 200

9.5 渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合和连续传动的条件 202

9.6 渐开线齿轮的切齿原理 205

9.7 轮齿的失效和齿轮材料 209

9.8 直齿圆柱齿轮强度计算 211

9.9 斜齿圆柱齿轮传动 218

9.10 直齿锥齿轮传动 223

9.11 齿轮结构 226

习题 229

第10章 蜗杆传动 232

10.1 蜗杆传动的类型和特点 232

10.2 普通圆柱蜗杆传动的基本参数及几何尺寸计算 235

10.3 普通圆柱蜗杆传动承载能力计算 246

10.3.1 蜗杆传动的失效形式、设计准则及常用材料 246

10.3.2 蜗杆传动的强度计算 247

10.3.3 普通圆柱蜗杆传动的精度等级及其选择 250

10.4 普通圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算 250

10.4.1 蜗杆传动的效率 250

10.4.2 蜗杆传动的热平衡计算 251

10.5 普通圆柱蜗杆和蜗轮结构 253

10.6 齿轮传动和蜗杆传动的润滑 254

10.6.1 齿轮传动润滑 254

10.6.2 润滑油黏度的选择 256

习题 260

第11章 轮系 262

11.1 轮系的分类 262

11.2 定轴轮系传动比的计算 264

11.3 周转轮系传动比的计算 267

11.4 混合轮系传动比的计算 269

11.5 轮系的应用 272

习题 274

第12章 轴承 277

12.1 滑动轴承 277

12.1.1 滑动轴承的基本类型 277

12.1.2 滑动轴承材料和轴瓦结构 279

12.1.3 滑动轴承的润滑和动压润滑基本原理 282

12.2 滚动轴承 284

12.2.1 滚动轴承的组成 284

12.2.2 滚动轴承的类型及主要性能 285

12.2.3 滚动轴承代号 289

12.2.4 滚动轴承的选择计算 291

12.2.5 滚动轴承的组合设计、润滑与密封 297

习题 301

第13章 轴 304

13.1 轴的功用及分类 304

13.1.1 轴的功用 304

13.1.2 轴的分类 304

13.1.3 设计轴时需解决的主要问题 306

13.2 轴的常用材料 306

13.3 轴的结构设计 307

13.3.1 制造安装要求 308

13.3.2 轴向定位和周向定位 308

13.3.3 轴的各段直径和长度的确定 309

13.3.4 强度要求 310

13.4 轴的强度计算 311

13.4.1 按弯曲强度计算 311

13.4.2 按弯扭合成强度计算 312

13.5 轴的刚度计算 318

13.5.1 弯曲变形计算 319

13.5.2 扭转变形计算 319

习题 320

第14章 联轴器、离合器 321

14.1 联轴器 321

14.1.1 刚性联轴器 321

14.1.2 弹性联轴器 324

14.2 离合器 325

习题 326

第15章 机械系统运动方案设计 327

15.1 概述 327

15.1.1 机械系统的组成 327

15.1.2 机械设计的一般程序 328

15.1.3 机械运动方案设计的一般程序 329

15.2 功能原理设计 330

15.2.1 功能原理的创造性设计 330

15.2.2 功能原理设计的步骤 331

15.3 执行系统运动规律设计 338

15.4 执行机构型式设计 339

15.4.1 执行机构型式设计的原则 339

15.4.2 机构的选型 342

15.4.3 机构的构型 344

15.5 执行系统协调设计 349

15.6 总体方案评价与决策 354

15.7 机械传动系统方案设计 355

15.7.1 传动机构的类型和特点 355

15.7.2 拟定机械传动系统方案的一般原则 357

15.7.3 机械传动系统方案设计的过程 357

15.7.4 传动链的方案设计 358

15.8 系统运动方案设计举例 362

习题 368

参考文献 369