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绪论 1

0.1 机构、机器与机械的概念 1

0.1.1 机器与机构 1

0.1.2 零件、构件和部件 2

0.2 本课程的性质、内容和任务 3

0.3 机械设计的基本要求、原则和一般程序 3

0.3.1 机械设计的基本要求 3

0.3.2 机械设计的一般过程 4

第1章 机械设计基础知识 5

1.1 机械零件的工作能力和计算准则 5

1.2 机械零件的结构工艺性和标准化 7

1.3 机械中的摩擦、磨损和润滑 9

习题 11

第2章 常用机构 12

2.1 自由度及机构运动简图 12

2.1.1 自由度 12

2.1.2 机构运动简图 13

2.1.3 机构具有确定运动的条件 14

2.1.4 平面机构自由度计算 14

2.2 平面连杆机构 17

2.2.1 铰链四杆机构 17

2.2.2 铰链四杆机构类型的判断 19

2.2.3 四杆机构的基本特性 20

2.3 平面四杆机构的演化与设计 22

2.3.1 四杆机构的演化型式 22

2.3.2 平面四杆机构的设计 25

2.4 凸轮机构 28

2.4.1 凸轮机构的应用和分类 28

2.4.2 凸轮机构工作过程及从动件常用运动规律 30

2.4.3 对心直动从动件盘形凸轮轮廓的设计 33

2.4.4 凸轮机构基本尺寸的确定 34

2.4.5 凸轮的材料、结构与加工 36

2.5 其他常用机构 36

2.5.1 螺旋机构 36

2.5.2 棘轮机构 38

2.5.3 槽轮机构 40

2.5.4 不完全齿轮机构 40

习题 41

第3章 摩擦轮传动和挠性传动 44

3.1 概述 44

3.1.1 摩擦轮传动 44

3.1.2 挠性传动 46

3.2 带传动的类型和特点 47

3.2.1 带传动的主要类型 47

3.2.2 带传动的特点 52

3.3 带传动的工作情况分析 52

3.3.1 带传动的受力分析与打滑 52

3.3.2 带传动的应力分析与疲劳强度 53

3.3.3 带传动的弹性滑动及其传动比 55

3.4 V带传动设计 56

3.4.1 带传动的主要失效形式和设计准则 56

3.4.2 V带传动设计计算和参数选择 56

3.5 带传动的张紧、安装与维护 65

3.5.1 V带传动的张紧 65

3.5.2 V带传动的安装和维护 66

3.6 链传动类型和特点 66

3.6.1 链传动的类型 66

3.6.2 链传动的特点 70

3.7 链传动的工作情况分析 71

3.8 滚子链传动设计 72

3.8.1 滚子链传动的失效形式 72

3.8.2 滚子链传动设计计算及主要参数的选择 73

3.9 链传动的布置和润滑 77

3.9.1 链传动的布置 77

3.9.2 链传动的张紧 78

3.9.3 链传动的润滑 79

习题 81

第4章 齿轮传动 82

4.1 齿轮传动的特点和类型 82

4.1.1 齿轮传动的特点 82

4.1.2 齿轮传动的常用类型 82

4.2 渐开线及渐开线齿廓啮合特性 83

4.2.1 渐开线的形成 83

4.2.2 渐开线的性质 84

4.2.3 渐开线齿廓的啮合特性 84

4.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 86

4.3.1 齿轮各部分名称及符号 86

4.3.2 渐开线齿轮的基本参数 87

4.3.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 89

4.4 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合条件 90

4.4.1 正确啮合条件 90

4.4.2 标准中心距和标准安装 91

4.4.3 连续传动条件 92

4.5 渐开线齿轮的加工方法与根切现象 93

4.5.1 渐开线齿轮的加工方法 93

4.5.2 根切的成因与不产生根切的最小齿数 96

4.5.3 避免根切的措施 97

4.6 齿轮传动的失效形式、计算准则与常用材料 97

4.6.1 齿轮传动的失效形式 97

4.6.2 齿轮传动的计算准则 100

4.6.3 齿轮传动常用材料 100

4.7 齿轮传动的受力分析和计算载荷 102

4.7.1 轮齿的受力分析 102

4.7.2 轮齿的计算载荷 104

4.8 直齿圆柱齿轮的强度计算 105

4.8.1 齿面接触疲劳强度计算 105

4.8.2 齿根弯曲疲劳强度计算 106

4.8.3 直齿圆柱齿轮传动设计 108

4.9 斜齿圆柱齿轮传动 109

4.9.1 斜齿圆柱齿轮齿廓的形成及啮合特点 109

4.9.2 斜齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算 110

4.9.3 斜齿轮正确啮合的条件和重合度 112

4.10 直齿圆锥齿轮传动 119

4.10.1 锥齿轮机构的特点及应用 119

4.10.2 直齿圆锥齿轮齿廓曲面的形成 119

4.10.3 直齿圆锥齿轮的背椎和当量齿数 119

4.10.4 直齿圆锥齿轮的啮合传动和几何尺寸计算 121

4.10.5 直齿锥齿轮传动的强度计算 122

4.11 蜗杆传动 124

4.11.1 蜗杆蜗轮的形成、类型和特点 124

4.11.2 蜗杆蜗轮机构正确啮合条件、主要参数及几何尺寸计算 125

4.11.3 蜗杆传动的失效形式及设计准则 129

4.12 齿轮的结构 131

4.12.1 齿轮结构 132

4.12.2 蜗杆蜗轮结构 134

习题 135

第5章 齿轮系与减速器 136

5.1 轮系及其类型 136

5.2 定轴轮系传动比的计算 138

5.2.1 一对齿轮啮合的传动比 138

5.2.2 定轴轮系的传动比 139

5.3 行星轮系传动比的计算 141

5.4 混合轮系传动比的计算 144

5.5 轮系的功用 145

5.6 减速器的类型、特点和应用 148

习题 151

第6章 轴 154

6.1 轴的类型、功用和常用材料 154

6.1.1 轴的分类 154

6.1.2 轴的材料 155

6.2 轴的结构设计 156

6.2.1 轴上零件的定位和固定 157

6.2.2 轴的结构工艺性 158

6.2.3 减小应力集中，提高轴的疲劳强度 159

6.2.4 轴的直径和长度确定 159

6.3 轴的强度计算、设计步骤与设计实例 160

6.3.1 按抗扭强度计算 160

6.3.2 按弯扭组合强度计算 160

习题 164

第7章 轴承 166

7.1 滑动轴承的典型结构 166

7.1.1 径向滑动轴承 166

7.1.2 推力滑动轴承 167

7.2 滑动轴承的材料和轴瓦结构 168

7.2.1 轴瓦和轴承衬的常用材料 168

7.2.2 轴瓦和轴承衬的结构 171

7.3 非液体摩擦滑动轴承的校核计算 173

7.3.1 径向滑动轴承 173

7.3.2 推力滑动轴承 174

7.4 滚动轴承的类型、结构和代号 174

7.4.1 滚动轴承的类型 174

7.4.2 滚动轴承的结构 177

7.4.3 滚动轴承的代号 178

7.4.4 滚动轴承类型的选择 180

7.5 滚动轴承的寿命计算和尺寸选择 181

7.5.1 滚动轴承的载荷分析 181

7.5.2 滚动轴承的失效形式及计算准则 182

7.5.3 滚动轴承的寿命计算 182

7.5.4 滚动轴承的静强度计算 188

7.6 滚动轴承的组合设计 190

7.6.1 滚动轴承的组合和轴系的定位 191

7.6.2 滚动轴承的配合与装拆 194

习题 195

第8章 联接 196

8.1 键联接 196

8.1.1 键联接的类型与应用 196

8.1.2 平键联接的设计 200

8.2 销联接 203

8.3 螺纹联接 204

8.3.1 螺纹 204

8.3.2 常用螺纹的特点和应用 205

8.3.3 螺纹联接的基本类型及标准联接件 206

8.3.4 螺纹联接的预紧和防松 209

8.3.5 螺栓组联接设计 211

8.3.6 螺栓联接的强度计算 213

8.3.7 提高螺栓联接强度的措施 219

8.4 联轴器和离合器 222

8.4.1 联轴器 222

8.4.2 离合器 227

8.5 不可拆联接 231

习题 232

第9章 机械装置的润滑、密封与平衡调整 233

9.1 润滑和密封的作用 233

9.1.1 润滑的主要作用 233

9.1.2 密封的主要作用 234

9.2 润滑剂及其选择 234

9.2.1 润滑油 234

9.2.2 润滑脂 237

9.2.3 固体润滑剂 239

9.2.4 气体润滑剂 239

9.2.5 添加剂 239

9.3 润滑方式和润滑装置 240

9.3.1 常用的润滑方式及润滑装置 240

9.3.2 润滑方式的选择 243

9.4 常用传动装置和典型零部件的润滑 243

9.4.1 齿轮传动的润滑 243

9.4.2 蜗杆传动的润滑 245

9.4.3 滑动轴承的润滑 246

9.4.4 滚动轴承的润滑 247

9.4.5 导轨的润滑 249

9.5 密封装置 249

9.5.1 静密封 249

9.5.2 动密封 250

9.6 刚性回转件的静平衡及调整 254

9.7 刚性回转件的动平衡及调整 255

习题 258

第10章 弹簧 259

10.1 弹簧的功用和类型 259

10.2 弹簧的材料和制造 261

10.2.1 弹簧的常用材料及许用应力 261

10.2.2 弹簧的制造和制造精度 263

10.3 圆柱形螺旋弹簧 265

10.3.1 圆柱形螺旋弹簧的端部结构 265

10.3.2 圆柱形螺旋弹簧的参数和几何尺寸计算 266

10.3.3 圆柱形螺旋弹簧的特性曲线 267

习题 268