机械设计基础PDF电子书下载

第1章 机械设计概述 1

1.1机械设计的基本要求 1

1.1.1机械设计的基本要求 1

1.1.2机械零件设计的基本要求 2

1.2机械设计的内容与程序 2

1.2.1机械设计的内容 2

1.2.2机械设计的程序 3

1.3机械零件的失效形式与设计计算准则 4

1.3.1机械零件的失效形式 4

1.3.2机械零件的设计计算准则 5

1.4机械零件设计的标准化、系列化与通用化 6

复习思考题 7

第2章 摩擦、磨损与润滑 8

2.1摩擦与磨损 8

2.1.1摩擦及其分类 8

2.1.2磨损及其过程 9

2.1.3磨损分类 11

2.2润滑与润滑剂 12

2.2.1润滑的作用 12

2.2.2润滑剂的主要性能指标与选择 12

2.2.3常用润滑方式 14

2.2.4常用零部件的润滑 14

2.3密封装置 15

复习思考题 15

第3章 平面机构的结构分析 17

3.1平面机构的组成 17

3.1.1机构的组成要素 17

3.1.2运动副的分类 19

3.2平面机构运动简图 19

3.2.1运动副及构件的表示方法 20

3.2.2绘制机构运动简图的步骤 20

3.3平面机构的自由度 21

3.3.1平面机构的自由度计算 21

3.3.2机构具有确定运动的条件 22

3.3.3计算平面机构自由度时应注意的事项 23

复习思考题 25

习题 25

第4章 平面连杆机构 27

4.1概述 27

4.1.1平面连杆机构的优点 27

4.1.2平面连杆机构的应用和分类 27

4.2平面四杆机构的基本形式及其演化 28

4.2.1平面四杆机构的基本形式 28

4.2.2平面四杆机构的演化 30

4.3平面四杆机构的基本特性 32

4.3.1平面四杆机构中曲柄存在的条件 32

4.3.2压力角、传动角 33

4.3.3急回特性 34

4.3.4死点 36

4.4平面四杆机构的设计 37

4.4.1图解法设计平面四杆机构 37

4.4.2解析法设计平面四杆机构 42

4.4.3实验法设计四杆机构 44

复习思考题 46

习题 46

第5章 凸轮机构 49

5.1凸轮机构的特点、类型及应用 49

5.1.1凸轮机构的组成、特点及应用 49

5.1.2凸轮机构的分类 50

5.2常用的从动件运动规律 52

5.2.1平面凸轮的基本尺寸 52

5.2.2平面凸轮的基本运动参数 54

5.2.3从动件的常用运动规律 56

5.3盘形凸轮轮廓的设计方法 62

5.3.1反转法原理 62

5.3.2图解法设计凸轮轮廓曲线 63

复习思考题 68

习题 68

第6章 间歇运动机构 70

6.1棘轮机构 70

6.1.1棘轮机构的工作原理 70

6.1.2棘轮转角的调节 71

6.1.3棘轮机构的特点与应用 71

6.2槽轮机构 72

6.2.1槽轮机构的工作原理 72

6.2.2槽轮机构的类型、特点及应用 72

6.2.3槽轮槽数z和拨盘圆柱销数k的选择 73

6.3不完全齿轮机构和凸轮式间歇运动机构 74

6.3.1不完全齿轮机构 74

6.3.2凸轮式间歇运动机构 75

复习思考题 76

习题 76

第7章 螺纹联接 77

7.1螺纹联接的基本知识 77

7.1.1螺纹的类型 77

7.1.2螺纹的主要参数 78

7.1.3螺纹联接 79

7.1.4标准螺纹联接件 80

7.2螺纹联接的预紧与防松 82

7.2.1螺纹联接的预紧 82

7.2.2螺纹联接的防松 83

7.3单个螺栓联接的强度计算 84

7.3.1受拉螺栓联接强度计算 85

7.4螺栓组联接的结构设计 87

7.4.1螺栓组联接的结构设计 87

7.4.2螺栓组联接的受力分析 89

7.5螺栓联接件的材料和许用应力 91

7.5.1螺栓联接件的材料 91

7.5.2螺栓联接的许用应力 92

7.6提高螺栓联接强度的措施 93

复习思考题 94

习题 94

第8章 带传动 96

8.1带传动的主要类型、特点和应用 96

8.1.1带传动的主要类型 96

8.1.2带传动的特点和应用 97

8.1.3带传动的形式 98

8.2普通V带和带轮的结构 98

8.2.1普通V带的结构和尺寸标准 98

8.2.2普通V带轮的结构 100

8.3带传动的工作能力分析 103

8.3.1带传动的受力分析 103

8.3.2带传动的应力分析 104

8.3.3带传动的弹性滑动和传动比 106

8.4普通V带传动的设计 107

8.4.1带传动的设计准则和单根V带的基本额定功率 107

8.4.2普通V带传动的设计步骤和传动参数的选择 109

8.5带传动的张紧、安装与维护 115

8.5.1带传动的张紧 115

8.5.2带传动的安装与维护 116

复习思考题 117

习题 117

第9章 链传动 119

9.1链传动的类型、特点和应用 119

9.1.1链传动的主要类型 119

9.1.2链传动的特点和应用 120

9.2链传动的运动特性 120

9.3滚子链及其链轮 121

9.3.1链传动的结构和规格 121

9.3.2链轮的结构和材料 123

9.4滚子链传动的设计计算 126

9.4.1滚子链传动的失效形式 126

9.4.2滚子链传动的功率曲线图 127

9.4.3滚子链传动的设计计算准则 129

9.5链传动的使用和维护 131

9.5.1链传动的布置 131

9.5.2链传动的张紧 131

9.5.3.链传动的润滑 132

复习思考题 133

习题 133

第10章 齿轮传动 134

10.1齿轮传动的特点和基本类型 134

10.1.1齿轮传动的特点 134

10.1.2齿轮传动的基本类型 135

10.1.3齿轮传动的基本要求 137

10.2渐开线齿廓啮合的基本特性 137

10.2.1渐开线的形成 137

10.2.2渐开线的性质 137

10.2.3渐开线齿廓的啮合特点 139

10.3渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算 140

10.3.1齿轮各部分的名称及代号 140

10.3.2标准直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸计算 143

10.4渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 144

10.4.1渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件 144

10.4.2渐开线齿轮传动的重合度 145

10.4.3渐开线齿轮的无侧隙啮合 146

10.5渐开线齿轮的加工方法 148

10.5.1仿形法 148

10.5.2展成法 148

10.6渐开线齿廓的根切现象与标准外齿轮的最小齿数 149

10.6.1渐开线齿廓的根切现象 149

10.6.2标准外齿轮的最小齿数 149

10.7齿轮传动的失效形式及设计准则 150

10.7.1齿轮常见的失效形式 150

10.7.2齿轮传动的设计准则 152

10.8齿轮的常用材料及许用应力 152

10.8.1.齿轮材料的基本要求 152

10.8.2齿轮常用材料及其热处理 153

10.8.3许用应力 157

10.9标准直齿圆柱齿轮的精度 160

10.9.1齿轮和齿轮副的要求 160

10.9.2轮齿精度等级和齿轮副侧隙的规定 160

10.9.3齿轮传动精度的选择 161

10.9.4齿轮精度的标注 161

10.10渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 163

10.10.1直齿圆柱齿轮传动的受力分析 163

10.10.2轮齿的计算载荷 163

10.10.3齿面接触疲劳强度计算 164

10.10.4齿根弯曲疲劳强度计算 167

10.10.5主要参数的选择 169

10.10.6齿轮传动的设计步骤 170

10.11变位齿轮传动 173

10.11.1变位齿轮 173

10.11.2最小变位系数 174

10.11.3变位齿轮的几何尺寸和传动类型 175

10.12斜齿圆柱齿轮传动 177

10.12.1齿廓曲面的形成及其啮合特点 177

10.12.2斜齿轮的基本参数和几何尺寸计算 178

10.12.3斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件 180

10.12.4斜齿圆柱齿轮的当量齿数 181

10.12.5斜齿圆柱齿轮的强度计算 181

10.13直齿圆锥齿轮传动 183

10.13.1圆锥齿轮传动的特点和传动比 183

10.13.2直齿圆锥齿轮传动的几何尺寸计算 184

10.13.3直齿圆锥齿轮的齿廓曲线、背锥和当量齿数 185

10.13.4直齿圆锥齿轮的强度计算 186

复习思考题 189

习题 190

第11章 蜗杆传动 191

11.1蜗杆传动的类型和特点 191

11.1.1蜗杆传动的类型 191

11.1.2蜗杆传动的特点 193

11.2蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算 194

11.2.1蜗杆传动的主要参数及其选择 194

11.2.2蜗杆传动的几何尺寸计算 198

11.3蜗杆传动的失效形式和计算准则 200

11.3.1蜗杆传动的失效形式 200

11.3.2蜗杆传动的计算准则 200

11.4蜗杆传动的材料和结构 201

11.4.1蜗杆传动的材料 201

11.4.2蜗杆、蜗轮的结构 201

11.5蜗杆传动的强度计算 202

11.5.1蜗杆传动的受力分析 202

11.5.2蜗轮齿面的接触疲劳强度计算 204

11.5.3蜗轮轮齿的齿根弯曲疲劳强度计算 204

11.5.4蜗轮材料的许用应力 205

复习思考题 207

习题 207

第12章 齿轮系及其应用 209

12.1齿轮系的分类 209

12.1.1定轴齿轮系 209

12.1.2动轴齿轮系 210

12.2定轴齿轮系传动比的计算 211

12.3动轴齿轮系传动比的计算 214

12.3.1动轴齿轮系的组成 214

12.3.2动轴齿轮系传动比的计算 215

12.3.3复合齿轮系传动比的计算 217

12.4齿轮系的应用 219

12.4.1实现分路传动 219

12.4.2获得大的传动比 219

12.4.3实现换向传动 219

12.4.4实现变速传动 219

12.4.5运动的合成与分解 220

复习思考题 221

习题 221

第13章 滚动轴承与滑动轴承 223

13.1轴承的功用与类型 224

13.1.1轴承的功用 224

13.1.2轴承的类型 224

13.2滚动轴承的基本结构、类型及特点 224

13.2.1滚动轴承的基本结构 224

13.2.2滚动轴承的类型及特性 225

13.2.3滚动轴承的代号与选用 228

13.3滚动轴承类型的选择 231

13.4滚动轴承的失效形式和计算准则 232

13.4.1向心轴承的受载情况分析 232

13.4.2滚动轴承的失效形式和计算准则 232

13.5滚动轴承的寿命计算 233

13.5.1基本额定寿命和基本额定动载荷 233

13.5.2滚动轴承寿命的计算公式 234

13.5.3当量动载荷 235

13.5.4角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴向载荷计算 237

13.6滚动轴承的静载荷能力计算 238

13.6.1基本额定静载荷 238

13.6.2当量静载荷 239

13.7滚动轴承的组合设计 242

13.7.1轴承的轴向固定 243

13.7.2轴承组合的调整 244

13.7.3轴承组合支承部分的刚度和同轴度 245

13.7.4轴承的预紧 245

13.7.5滚动轴承的配合与装拆 246

13.7.6滚动轴承的润滑与密封 247

13.8滑动轴承的类型与结构 249

13.8.1滑动轴承的类型 249

13.8.2滑动轴承的结构 249

13.8.3轴瓦的结构 251

13.8.4油孔与油沟 253

13.8.5常用滑动轴承材料 253

复习思考题 256

习题 257

第14章 轴 258

14.1轴的功用与分类 258

14.2轴的结构设计 260

14.3轴的强度与刚度计算 265

14.3.1轴的计算简图 265

14.3.2轴的弯扭组合变形强度计算 266

14.3.3轴的刚度计算 268

14.4轴的材料及其选择 268

14.5轴的设计计算实例分析 270

14.6轴毂联接 274

14.6.1键联接 274

14.6.2花键联接 277

复习思考题 278

习题 279

第15章 联轴器、离合器与弹簧 280

15.1联轴器 280

15.1.1联轴器的功用及分类 280

15.1.2刚性固定式联轴器 281

15.1.3刚性可移式联轴器 282

15.1.4弹性联轴器 284

15.1.5联轴器的选择 285

15.2离合器 287

15.2.1牙嵌离合器 287

15.2.2摩擦离合器 288

15.2.3其他离合器 289

15.3弹簧 291

15.3.1弹簧的功用和类型 291

15.3.2圆柱螺旋弹簧的结构和几何参数 292

复习思考题 294

习题 294

参考文献 295