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第1章 机械设计基础概论 1

概述 1

机器、机构和机械 1

机械设计 2

机械设计的基本要求 2

设计机器的基本要求 2

设计机械零件的基本要求 3

机械设计的类型和一般方法 3

机械设计的类型 3

机械设计的一般方法 3

机械设计的一般过程 4

机械设计的一般过程 4

机械零件设计的一般过程 5

机械零件的材料选用 5

零件的使用要求 5

零件的工艺性要求 6

经济性要求 6

机械零件的失效形式及设计计算准则 6

失效形式 6

设计计算准则 7

机械零件设计的“三化” 8

课程性质和学习任务 8

课程性质和研究对象 8

学习任务和学习方法 8

练习题 9

第2章 工程力学基础 10

静力学基础 10

力的性质和基本计算 10

力系的简化 13

平面力系的静力学分析 15

力系的平衡 19

考虑摩擦时平衡方程的应用 23

空间力系简介 25

基本变形构件的强度 28

内力与内力图 28

应力和许用应力 34

构件的应力和强度 38

应力状态和强度理论 45

点的应力状态的概念及表示方法 45

强度理论 47

组合变形构件的强度 48

动载荷和交变应力 52

动载荷的概念 52

交变应力与疲劳失效 52

理论练习题 54

实践练习题 59

第3章 平面机构的自由度 62

机构的组成 62

构件和零件 62

运动副及其分类 63

运动链和机构 64

平面机构的运动简图 64

平面机构运动简图 64

运动副和构件的表示方法 64

平面机构运动简图的绘制 66

平面机构的自由度 67

自由度 67

机构具有确定运动的条件 69

计算平面机构自由度应注意的特殊情况 70

练习题 73

第4章 平面连杆机构 75

铰链四杆机构的基本形式 75

铰链四杆机构的组成 75

铰链四杆机构的基本形式 76

四杆机构的演化形式 77

曲柄滑块机构 77

偏心轮机构 79

平面四杆机构的运动特性 80

曲柄存在的条件 80

急回运动 81

平面四杆机构的传力特性 83

压力角和传动角 83

死点位置 84

平面四杆机构的运动设计 85

概述 85

按给定的行程速度变化系数设计 86

按给定的连杆位置设计 88

理论练习题 89

实践练习题 90

第5章 凸轮机构 91

概述 91

凸轮机构的应用和特点 91

凸轮机构的类型 92

凸轮机构的运动特性 93

凸轮机构的运动分析 93

从动件常用的运动规律 95

从动件运动规律的选择 97

凸轮机构的传力特性 97

压力角 98

自锁现象 98

压力角的影响因素 99

凸轮轮廓曲线的设计 100

设计凸轮轮廓曲线的基本原理 100

对心直动从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计 101

偏置直动从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计 103

理论练习题 104

实践练习题 105

第6章 间歇运动机构 106

棘轮机构 106

棘轮机构的类型 106

组成和工作原理 107

应用实例 107

棘轮与棘爪的位置关系 108

主要参数 109

槽轮机构 109

组成和工作原理 109

槽轮机构的类型 110

特点与应用 110

槽轮机构的运动特性系数 111

槽轮机构的主要参数和几何尺寸 111

不完全齿轮机构 112

组成和类型 112

工作原理 112

特点和应用 112

练习题 113

第7章 连接 114

螺纹 115

螺纹的形成 115

螺纹的加工 115

螺纹的基本要素 116

螺纹副 118

螺纹的类型 118

螺纹连接 119

螺纹连接的基本类型 119

螺纹连接件 120

螺纹连接的预紧和防松 123

键连接 125

概述 125

键连接的类型 125

平键连接的选择和计算 127

销连接 128

销连接的类型 128

销连接的选择和计算 129

联轴器和离合器 130

联轴器 130

离合器 134

练习题 135

第8章 带传动 137

概述 137

带传动的类型 137

带传动的特点 138

V带传动的基本参数和几何尺寸 138

V带传动的基本参数 138

几何尺寸 139

V带和V带轮 140

V带的结构和尺寸 140

V带轮的结构 142

带传动的张紧 142

带传动的工作能力分析 144

带传动的受力分析 144

带传动的应力分析 146

运动分析 147

设计准则 148

单根V带的功率 148

普通V带的设计计算 151

设计计算的内容 151

设计步骤及参数选择 152

计算实例 155

理论练习题 156

实践练习题 157

第9章 链传动 158

概述 158

滚子链和链轮 159

滚子链的结构 159

滚子链的标准 160

链轮 160

链传动的运动特性 162

滚子链传动的设计计算 163

链传动的失效形式 163

额定功率曲线 163

设计计算准则 163

链传动主要参数的选择 165

链传动的设计计算 166

链传动的布置、张紧及润滑 166

链传动的布置 166

链传动的张紧 166

链传动的润滑 166

理论练习题 168

实践练习题 169

第10章 齿轮传动 170

概述 170

齿轮传动的特点和应用 170

齿轮传动的类型 170

齿廓啮合基本定律 172

传动比 172

齿廓啮合基本定律 172

渐开线及渐开线齿廓 173

渐开线的形成及其性质 173

渐开线方程 174

渐开线齿廓的啮合特点 175

标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸 177

齿轮各部分的名称 177

直齿圆柱齿轮的基本参数 177

标准齿轮 179

齿条 179

标准直齿圆柱齿轮的啮合传动 180

正确啮合条件 180

连续传动条件 180

正确安装条件 181

渐开线直齿圆柱齿轮的加工方法 183

成形法 183

范成法 183

根切现象 184

齿轮传动的设计准则 186

工作能力及失效 186

齿轮传动的失效形式 186

齿轮传动的设计计算准则 188

齿轮的常用材料 188

齿轮材料的基本要求 188

常用材料及其热处理 189

齿轮的许用应力 189

直齿圆柱齿轮传动 192

轮齿的受力分析 192

轮齿的计算载荷 193

齿轮传动的强度计算 194

斜齿圆柱齿轮传动 196

斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成 196

斜齿圆柱齿轮传动的基本参数 197

斜齿轮的几何尺寸计算 198

斜齿轮的啮合传动 198

斜齿圆柱齿轮的当量齿数和不发生根切的最少齿数 200

斜齿圆柱齿轮的受力分析 200

斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 201

齿轮的结构和齿轮传动的润滑 202

齿轮结构 202

齿轮传动的润滑 203

标准齿轮传动的设计计算 204

主要参数的选择 204

齿轮精度等级的选择 205

设计计算的步骤 206

理论练习题 210

实践练习题 212

第11章 圆锥齿轮传动和蜗杆蜗轮传动 213

圆锥齿轮传动 213

概述 213

圆锥齿轮基本参数和尺寸计算 214

背锥和当量齿轮 215

直齿圆锥齿轮的啮合传动 216

直齿圆锥齿轮的受力分析 217

圆锥齿轮结构 217

蜗杆蜗轮传动 218

蜗杆蜗轮传动的特点和应用 218

蜗杆蜗轮传动的类型 219

蜗杆蜗轮传动的基本参数 219

蜗杆蜗轮传动的几何尺寸计算 222

蜗杆蜗轮的啮合传动 222

蜗杆蜗轮的材料和结构 223

蜗杆蜗轮传动的效率、润滑和散热 224

蜗杆蜗轮传动的热平衡计算 225

蜗杆蜗轮传动的受力分析 226

理论练习题 228

实践练习题 228

第12章 齿轮系 229

概述 229

齿轮系及其应用 229

齿轮系的类型 229

定轴轮系及其传动比 230

平面定轴轮系 230

空间定轴轮系 232

周转轮系及其传动比 233

周转轮系的组成及分类 233

平面周转轮系 233

空间周转轮系 235

混合轮系及其传动比 235

轮系的功用 237

练习题 238

第13章 轴 241

概述 241

轴的类型 241

轴的材料 242

轴的结构组成 243

轴的结构设计 244

轴的强度和刚度 244

拟定轴上零件的装配方案 245

零件在轴上的固定方法 245

轴上各个轴段的尺寸确定 247

轴的结构工艺性 248

轴的结构分析 248

分析的内容及步骤 248

实例分析 249

轴的强度计算 250

按扭转强度条件计算 250

按弯扭合成强度条件计算 251

轴的设计方法与设计实例 252

轴的设计方法 252

轴的设计计算实例 253

理论练习题 255

实践练习题 256

第14章 滚动轴承 257

滚动轴承的结构和类型 257

滚动轴承的结构 257

滚动轴承的参数 258

滚动轴承的分类 259

滚动轴承的主要类型及特性 260

滚动轴承的代号 261

基本代号 261

前置代号和后置代号 263

滚动轴承的计算 263

滚动轴承的受力分析 263

滚动轴承的失效形式 264

滚动轴承的计算准则 264

滚动轴承的寿命计算 264

角接触轴承的轴向载荷计算 268

滚动轴承的静强度计算 271

滚动轴承的选择 272

类型的选择 272

公差等级的选择 273

尺寸选择 273

滚动轴承的组合设计 273

轴承的固定 273

轴系的轴向固定 274

轴承组合的调整 275

配合与装拆 276

滚动轴承的润滑 277

滚动轴承的密封 280

理论练习题 282

实践练习题 283

第15章 滑动轴承概述 284

滑动轴承的特点、应用及分类 284

滑动轴承的典型结构 284

轴瓦的结构和滑动轴承的材料 286

轴瓦的结构 286

轴承材料 287

滑动轴承的润滑 288

润滑剂及其选择 288

润滑装置及润滑方法 289

润滑方式的选择 291

滚动轴承与滑动轴承的性能比较 291

练习题 292

第16章 实践项目 293

实验项目 293

实验一 低碳钢和铸铁的拉伸实验 293

实验二 低碳钢和铸铁的压缩实验 295

实验三 低碳钢和铸铁的扭转实验 297

实验四 机械原理和机械零件的认识实验 298

实验五 机构运动简图测绘实验 301

实验六 齿轮范成原理实验 303

实验七 直齿圆柱齿轮参数的测定与分析实验 306

实验八 减速器结构分析及拆装实验 310

实训项目 312

实训一 搅拌机运动简图的设计 312

实训二 盘形凸轮的设计与加工 313

实训三 带传动的设计 314

实训四 标准直齿圆柱齿轮的设计与加工 315

实训五 斜齿圆柱齿轮的设计与加工 317

实训六 阶梯轴的设计与加工 318

机械设计基础课程设计 320

课程设计一 一级圆柱齿轮减速器设计（适用于机电、机械类专业） 320

课程设计二 冲压（或塑料）模具设计（适用于模具专业） 320

课程设计三 机械（或零件）创新设计（适用于机械、机电专业） 320

课程设计四 工装（或夹具）创新设计（适用于机电、机械专业） 320

参考文献 321