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第一章　绪论 1

1.1 引言 1

1.2　本课程的研究内容 2

1.2.1　机器 2

1.2.2　机构 3

1.2.3　构件、零件和部件 4

1.3　本课程的地位及学习目的 4

1.3.1　本门课程在专业课程体系中的地位 4

1.3.2　学习本课程的目的 5

1.3.3　本课程的学习目标和学习方法 5

本章小结 5

习题 6

第二章　机械设计概述 7

2.1　机械设计的基本要求及一般程序 7

2.1.1　机械设计的基本要求 7

2.1.2　机械设计的一般过程 8

2.1.3　机械设计新发展简介 9

2.2　机械零件设计的基本准则和材料选择 9

2.2.1　机械零件设计的基本要求 9

2.2.2　机械零件设计的基本准则 9

2.2.3　机械零件设计的一般步骤 10

2.2.4　机械零件设计的标准化、通用化、系列化 11

2.2.5　机械零件的材料选择 11

2.3　平面机构的结构分析 12

2.3.1　机构结构分析的目的 12

2.3.2　平面机构的组成 12

2.3.3　平面机构运动简图的绘制 15

2.3.4　机构具有确定运动的条件 17

本章小结 21

习题 22

第三章　带传动和链传动 25

3.1　带传动的应用特点和结构标准 25

3.1.1　带传动的类型和应用特点 25

3.1.2　V带、带轮的结构及标准 27

3.2　带传动的工作情况分析 30

3.2.1　带传动的受力分析 30

3.2.2　带传动的应力分析 32

3.2.3　带传动的弹性滑动和打滑 33

3.3　普通V带传动的参数选择和设计计算 33

3.3.1 带传动的失效形式和设计准则 33

3.3.2　单根V带所能传递的基本额定功率 34

3.3.3　V带传动的设计计算 35

3.4　链传动类型和工作特点 40

3.4.1　链传动的应用特点 40

3.4.2　链传动的类型 40

3.4.3　链传动的运动特性 41

3.5　滚子链和链轮的结构及标准 42

3.5.1　滚子链的结构及标准 42

3.5.2　滚子链的标准 43

3.5.3　链轮结构和材料 44

3.6　滚子链传动的失效分析与计算准则 45

3.6.1　链传动的主要失效形式 45

3.6.2　滚子链的额定功率曲线 46

3.6.3　滚子链传动的设计计算 47

3.6.4　参数选择及设计计算 48

3.7　带传动和链传动的布置、张紧和维护 49

3.7.1　带传动的张紧 49

3.7.2　带传动的使用和维护 50

3.7.3　链传动的布置 51

3.7.4　链传动的张紧和润滑 52

本章小结 52

习题 53

第四章　圆柱齿轮传动 54

4.1　齿轮传动的特点和分类 54

4.1.1　齿轮传动概述 54

4.2　渐开线齿廓 56

4.2.1　渐开线的形成及性质 56

4.2.2　渐开线齿廓的啮合特性 57

4.3　直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸 58

4.3.1　齿轮各部分名称 58

4.3.2　直齿圆柱齿轮的主要参数 59

4.3.3　标准直齿圆柱齿轮的主要几何尺寸 61

4.3.4　径节制齿轮简介 61

4.4　渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 61

4.4.1 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合过程 61

4.4.2　渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件 62

4.4.3　渐开线直齿圆柱齿轮连续传动的条件 62

4.5　渐开线直齿圆柱齿轮的加工原理和变位齿轮简介 63

4.5.1　渐开线齿轮的加工方法及原理 63

4.5.2　渐开线齿轮的切齿干涉和最少齿数 64

4.5.3　渐开线齿轮加工的测量尺寸 64

4.5.4　变位齿轮简介 67

4.6　齿轮失效形式与齿轮材料 68

4.6.1　齿轮的常见失效形式 68

4.6.2　齿轮传动的设计准则 70

4.6.3　齿轮材料及热处理 70

4.6.3　齿轮的许用应力 71

4.7　标准直齿圆柱齿轮传动的承载能力计算 73

4.7.1　直齿圆柱齿轮的受力分析 73

4.7.2　齿面接触疲劳强度的简化计算 74

4.7.3　齿根弯曲疲劳强度的简化计算 75

4.7.4　齿轮传动主要参数的选择 76

4.7.5　圆柱齿轮的精度等级选择 77

4.7.5 圆柱齿轮的结构设计与工作图 79

4.7.6　应用实例 80

4.8　平行轴斜齿圆柱齿轮传动 82

4.8.1　斜齿圆柱齿轮传动的特点 82

4.8.2　斜齿圆柱齿轮啮合传动 83

4.8.3　斜齿圆柱齿轮传动的承载能力计算 86

4.9　圆柱齿轮传动的维护和修复 88

4.9.1　齿轮传动的润滑 88

4.9.2　齿轮传动的维护 89

4.9.3　齿轮传动的修复 89

本章小结 90

习题 91

第五章　其他齿轮传动 93

5.1　直齿锥齿轮传动 93

5.1.1　直齿锥齿轮传动的特点 93

5.1.2　直齿锥齿轮的啮合传动 94

5.1.3　直齿锥齿轮传动的主要参数、几何尺寸 94

5.1.4　背锥和当量齿数 96

5.1.5　直齿锥齿轮传动的承载能力 97

5.2　蜗杆传动 98

5.2.1　蜗杆传动的类型及特点 98

5.2.2　蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 99

5.2.3　蜗杆和涡轮的结构 102

5.2.4　蜗杆传动的承载能力 103

5.2.5　蜗杆传动的效率和热平衡计算 104

5.2.6　蜗杆传动的安装和维护 106

5.3　齿轮传动技术的发展概况 107

5.3.1　齿轮传动的发展历程概述 107

5.3.2　近、现代齿轮技术的发展 107

5.3.3　齿轮技术的研究动向 108

5.3.4　新一代齿轮技术的展望 109

本章小结 110

习题 111

第六章　齿轮系 113

6.1　轮系的分类 113

6.1.1　定轴轮系 113

6.1.2　周转轮系 113

6.1.3　混合轮系 114

6.2　定轴轮系的传动比计算 114

6.2.1　传动比大小的计算 114

6.2.2　轮系转向的确定 116

6.3　周转轮系的传动比计算 117

6.3.1　周转轮系的组成 117

6.3.2　周转轮系传动比计算 118

6.4　组合轮系传动比计算 120

6.5　齿轮系的应用 121

6.5.1　实现远距离传动 121

6.5.2　实现分路传动 122

6.5.3　实现变速和换向传动 122

6.5.4　实现大传动比传动 123

本章小结 124

习题 124

第七章　轴承 128

7.1　轴承的功用和类型 128

7.1.1　轴承的功用 128

7.1.2　轴承的类型 128

7.2　滚动轴承的组成、类型及特点 129

7.2.1　滚动轴承的组成 129

7.2.2　滚动轴承的类型及特点 129

7.3　滚动轴承的代号 132

7.4　滚动轴承的选择和计算 134

7.4.1　滚动轴承的类型选择 134

7.4.2　滚动轴承的失效形式 135

7.4.3　滚动轴承的寿命计算 135

7.4.4　滚动轴承的静强度计算 141

7.5　滚动轴承的组合设计 142

7.6　滚动轴承的润滑与密封 146

7.6.1　滚动轴承的润滑 146

7.6.2　滚动轴承的密封 147

7.7　滑动轴承简介 147

7.7.1 向心滑动轴承 148

7.7.2　推力滑动轴承 150

7.7.3　轴承材料 151

本章小结 154

习题 155

第八章　轴 157

8.1　概述 157

8.1.1　轴的分类 157

8.1.2　轴的常用材料 159

8.1.4　轴的设计要求和一般设计步骤 161

8.2　轴的结构设计 161

8.2.1　轴结构设计的基本要求 161

8.2.2　轴结构设计的基本方法 162

8.3　轴的承载能力校核 167

8.3.1　轴的扭转强度计算 167

8.3.2　转轴的最小直径估算 167

8.3.3　转轴的强度校核 168

8.3.4　轴的刚度计算 172

8.4　轴系的维护 172

8.4.1　轴系的维护 172

8.4.2　轴和轴承的修理 174

本章小结 174

习题 175

第九章　连接 177

9.1　螺纹连接 177

9.1.1　螺纹的基本知识 177

9.1.2　螺纹连接的结构 179

9.1.3　螺纹连接的预紧和防松 182

9.1.4　螺纹连接的结构设计要点 184

9.1.5　螺纹连接的安装和维护 185

9.2　键连接和销连接 186

9.2.1　键连接的类型 186

9.2.2　平键连接的选择及强度校核 188

9.2.3　花键连接 190

9.2.4　销连接 191

9.3　联轴器、离合器和制动器 192

9.3.1 联轴器 192

9.3.2　离合器 197

9.3.3　制动器 200

9.4　其他常用连接 200

9.4.1　铆接 200

9.4.2　焊接 201

9.4.3　胶接 201

9.4.4　过盈配合连接 201

9.4.5　成形连接 202

9.4.6　自攻螺钉连接和膨胀螺栓连接等 202

本章小结 203

习题 203

第十章　平面连杆机构 205

10.1　概述 205

10.2　铰链四杆机构 206

10.2.1　铰链四杆的基本类型及应用 206

10.2.2　铰链四杆机构类型判别方法 208

10.3　铰链四杆机构的演化 209

10.3.1　改变转动副尺寸的演变 209

10.3.2　改变构件杆长的演变 210

10.3.3 改变不同杆作为机架的演变 211

10.4　平面四杆机构的基本特性 213

10.4.1　平面四杆机构的运动特性——急回特性 213

10.4.2　平面四杆机构的传力特性 215

10.5　平面四杆机构设计简介 217

10.5.1　用图解法设计四杆机构 217

10.5.2　用实验法（图谱法）设计四杆机构 220

10.5.1　用解析法设计四杆机构 221

本章小结 222

习题 222

第十一章　其他常用机构 225

11.1　凸轮机构 225

11.1.1 凸轮机构的应用 225

11.1.2　凸轮机构的分类 226

11.1.3　工作原理 227

11.1.4　子凸轮简介 227

11.2　间歇运动机构 228

11.2.1　棘轮机构 228

11.2.2　槽轮机构 229

11.2.3　不完全齿轮机构 229

11.3　螺旋机构 230

11.3.1 螺旋机构的组成及特点 230

11.3.2　螺旋机构的材料选择 231

11.4　组合机构简介 232

11.5　其他新型传动机构 233

11.5.1　滚珠花键传动 233

11.5.2　锥环无键联轴传动 234

11.5.3　滚动螺旋传动 235

11.5.4　静压螺旋传动 241

11.5.5　摆线针轮行星传动 242

11.5.6　谐波齿轮传动 242

本章小结 246

习题 246

第十二章　机械创新设计简介 248

12.1　创新思维与创造技法 248

12.1.1　创新思维 248

12.1.2　常用创新技法 249

12.2　机械系统方案设计的创新 250

12.2.1　机械系统概述 250

12.2.2　机械系统设计的内容 251

12.2.3　机械系统方案设计的创新 251

12.3　机构的组合与创新 252

12.3.2　串联组合机构 255

12.3.3　并联式组合 257

12.3.4　机构构型中应注意的问题 259

12.4　反求工程概述 260

12.5　机械创新设计实例分析 260

本章小结 269

习题 270

参考资料 271