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第1章 概论 1

1.1 本课程的性质、任务和内容 1

1.2 机械零件的设计计算准则 2

1.2.1 强度准则 2

1.2.2 刚度准则 2

1.2.3 耐磨性准则 3

1.2.4 振动和噪声准则 3

1.3 机械零件的疲劳强度 3

1.3.1 应力的分类 3

1.3.2 疲劳破坏特征和疲劳曲线 4

1.4 机械零件设计的一般步骤 5

第2章 平面机构的自由度 6

2.1 平面机构的组成及运动副 6

2.1.1 构件的自由度 6

2.1.2 运动副与约束 7

2.1.3 运动副分类 7

2.2 平面机构运动简图 8

2.3 平面机构的自由度 11

2.3.1 机构具有确定运动的条件 11

2.3.2 平面机构自由度的计算 12

2.3.3 计算平面机构自由度时应注意的事项 13

第3章 平面连杆机构 18

3.1 概述 18

3.2 平面四杆机构的基本型式及其演化 20

3.2.1 曲柄摇杆机构 20

3.2.2 双曲柄机构 21

3.2.3 双摇杆机构 22

3.2.4 演化机构 24

3.3 平面四杆机构的主要工作特性 28

3.3.1 曲柄存在的充要条件 28

3.3.2 急回特性 30

3.3.3 传力特性 30

3.3.4 死点位置 32

3.4 用图解法设计平面四杆机构 33

3.4.1 按给定连杆位置设计平面四杆机构 34

3.4.2 按给定两连架杆的对应位置设计平面四杆机构 34

3.4.3 按给定行程速比系数K设计平面四杆机构 35

第4章 凸轮机构 39

4.1 凸轮机构的应用与分类 39

4.1.1 凸轮机构的组成和应用 39

4.1.2 凸轮机构的分类 39

4.2 从动件常用运动规律 41

4.2.1 凸轮轮廓曲线与从动件运动规律的关系 41

4.2.2 从动件常用运动规律 42

4.3 移动从动件盘形凸轮轮廓曲线的图解法设计 44

4.3.1 图解法原理 44

4.3.2 移动从动件盘形凸轮轮廓曲线设计 44

4.4 凸轮机构设计中的几个问题 45

4.4.1 凸轮机构的压力角 46

4.4.2 基圆半径的确定 46

4.4.3 滚子半径的确定 46

4.5 凸轮常用材料和结构 47

4.5.1 凸轮机构常用材料及热处理 47

4.5.2 凸轮的结构 48

4.5.3 凸轮工作图 48

第5章 其他传动机构简介 52

5.1 棘轮机构 52

5.1.1 棘轮机构的工作原理及特点 52

5.1.2 棘轮机构的类型 52

5.1.3 棘轮机构转角的调节方法 53

5.1.4 棘轮机构的应用 54

5.2 槽轮机构 55

5.2.1 槽轮机构的工作原理及特点 55

5.2.2 槽轮机构的类型 55

5.2.3 槽轮机构的应用 56

5.3 螺旋传动 57

5.3.1 螺纹的基本知识 57

5.3.2 螺旋传动的特点 58

5.3.3 螺旋传动的类型及应用 58

第6章 齿轮传动 62

6.1 齿轮传动的特点及类型 62

6.2 渐开线的形成与性质 63

6.3 渐开线直齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算 64

6.3.1 渐开线齿轮各部分名称、基本参数及几何尺寸计算 64

6.3.2 齿条与内齿轮简介 66

6.3.3 公法线长度 67

6.4 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动 68

6.4.1 渐开线齿轮传动的啮合过程 68

6.4.2 渐开线齿轮正确啮合的条件 69

6.4.3 渐开线直齿圆柱齿轮的标准中心距和标准安装 70

6.5 渐开线齿轮的切齿原理及变位齿轮的概念 71

6.5.1 切齿原理 71

6.5.2 轮齿的根切现象与不产生根切的最少齿数 72

6.5.3 渐开线变位齿轮的概念 73

6.6 齿轮传动的失效形式与润滑 74

6.6.1 失效形式 74

6.6.2 齿轮传动的润滑 75

6.7 齿轮常用材料及传动精度 76

6.7.1 齿轮常用材料及热处理 76

6.7.2 齿轮的许用应力 77

6.7.3 齿轮传动的精度等级 80

6.8 直齿圆柱齿轮传动的设计计算 81

6.8.1 齿轮传动设计准则 81

6.8.2 轮齿的受力分析与计算载荷 81

6.8.3 轮齿的弯曲强度计算 82

6.8.3 齿面接触强度计算 84

6.8.4 齿轮传动的主要参数选择及设计计算步骤 85

6.8.5 圆柱齿轮的结构设计 87

6.8.6 设计举例 88

6.9 渐开线斜齿圆柱齿轮传动 90

6.9.1 斜齿齿廓曲面的形成及啮合特点 90

6.9.2 斜齿圆柱齿轮的主要参数与几何尺寸计算 91

6.9.3 斜齿圆柱齿轮传动正确啮合条件 92

6.9.4 斜齿圆柱齿轮的当量齿数 93

6.9.5 斜齿圆柱齿轮的强度计算 93

6.10 直齿圆锥齿轮传动 95

6.10.1 直齿圆锥齿轮的传动特点及应用 95

6.10.2 直齿圆锥齿轮的基本几何尺寸计算 95

6.10.3 直齿圆锥齿轮的啮合传动 96

第7章 蜗杆传动 100

7.1 蜗杆传动的类型、特点和应用 100

7.1.1 蜗杆传动类型 100

7.1.2 蜗杆传动的特点 101

7.2 蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算 101

7.2.1 主要参数 101

7.2.2 蜗杆传动的几何尺寸计算 104

7.3 蜗杆传动的失效形式、材料和结构 105

7.3.1 蜗杆传动的失效形式 105

7.3.2 蜗杆蜗轮常用材料 105

7.3.3 蜗杆蜗轮的结构 105

7.4 蜗杆传动的强度计算 106

7.4.1 蜗杆传动的受力分析 106

7.4.2 蜗杆传动的强度计算 106

7.5 蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算 108

7.5.1 蜗杆传动的效率 108

7.5.2 蜗杆传动的润滑 109

7.5.3 蜗杆传动的热平衡计算 109

第8章 轮系 113

8.1 轮系及其分类 113

8.1.1 定轴轮系 113

8.1.2 周转轮系 113

8.2 定轴轮系列的传动比 115

8.2.1 传动比大小的计算 115

8.2.2 首、末轮转向关系的确定 116

8.3 周转轮系的传动比 117

8.4 混合轮系的传动比 120

8.5 轮系的功用 121

第9章 带传动和链传动 128

9.1 带传动的类型、特点与应用 128

9.2 V带和V带轮的结构 130

9.2.1 V带的结构和标准 130

9.2.2 V带轮的材料和结构 131

9.3 带传动的工作情况分析 134

9.3.1 带传动的受力分析 134

9.3.2 带传动的应力分析 135

9.3.3 带传动的弹性滑动 136

9.4 普通V带传动的设计 137

9.4.1 带传动的失效形式和设计准则 137

9.4.2 传动参数的选择 137

9.4.3 带传动的设计举例 144

9.5 带传动的使用和维护 146

9.5.1 带传动的张紧 146

9.5.2 带传动的安装 146

9.5.3 带传动的维护 146

9.6 链传动 147

9.6.1 滚子链和链轮的结构 147

9.6.2 链传动的运动特性 152

9.6.3 链传动的布置和润滑 153

第10章 联接 156

10.1 螺纹联接 156

10.1.1 螺纹联接的主要类型 156

10.1.2 标准螺纹联接件 158

10.1.3 螺纹联接的预紧和防松 159

10.1.4 单个螺栓联接的强度计算 161

10.1.5 螺栓组联接的结构设计 164

10.2 键联接 165

10.2.1 键联接的类型、特点和应用 166

10.2.2 普通平键联接的尺寸选择和强度计算 167

10.3 销联接 170

第11章 轴 172

11.1 概述 172

11.1.1 轴的分类 172

11.1.2 轴的材料 173

11.2 轴的结构设计 174

11.2.1 轴上零件的固定 174

11.2.2 轴的结构工艺性 176

11.3 轴的强度计算 177

11.3.1 按扭转强度估算最小轴径 177

11.3.2 按弯扭合成强度计算 178

第12章 轴承 183

12.1 滚动轴承的构造和特点 183

12.1.1 滚动轴承的构造 183

12.1.2 滚动轴承的特点 184

12.2 滚动轴承的类型和代号 184

12.2.1 滚动轴承的类型 184

12.2.2 滚动轴承的代号 186

12.3 滚动轴承的组合结构设计 187

12.3.1 轴承的轴向定位 187

12.3.2 轴承的组合结构 188

12.3.3 轴承的配合与装拆 189

12.4 滚动轴承的失效和计算 190

12.4.1 滚动轴承的失效形式和计算准则 190

12.4.2 滚动轴承的寿命计算 190

12.4.3 向心角接触轴承的轴向载荷计算 192

12.4.4 滚动轴承的静强度计算 194

12.5 滚动轴承的选择 196

12.6 滚动轴承的润滑与密封 196

12.6.1 滚动轴承的润滑 196

12.6.2 滚动轴承的密封 197

12.7 滑动轴承简介 198

12.7.1 滑动轴承的特点及应用 198

12.7.2 滑动轴承的类型及结构 199

12.7.3 轴瓦结构及滑动轴承材料 200

第13章 联轴器和离合器 205

13.1 联轴器 205

13.1.1 固定式刚性联轴器 205

13.1.2 可移式刚性联轴器 206

13.1.3 弹性联轴器 208

13.1.4 联轴器的选择 209

13.2 离合器 210

13.2.1 牙嵌离合器 210

13.2.2 圆盘摩擦离合器 211

参考文献 214