机械设计基础PDF电子书下载

1.1　机器的组成 1

1.1.1　几个常用术语 1

第1章　绪论 1

1.1.2　机器的基本组成部分 2

1.2　机械设计基础研究的内容 2

1.3　机械设计基础课程在教学中的地位 3

1.4　机械零件设计的基本要求 3

1.5　标准化 3

第2章　齿轮传动 5

2.1　齿轮传动的特点、类型和精度 5

2.1.1　齿轮传动的类型 5

2.1.2　齿轮的精度 6

2.2　渐开线及渐开线直齿圆柱齿轮 6

2.2.1　渐开线的形成和性质 7

2.2.2　渐开线直齿圆柱齿轮 8

2.3.2　渐开线齿廓啮合特性 10

2.3　渐开线齿轮传动及齿廓啮合特性 10

2.3.1　节点、节圆、啮合线和啮合角 10

2.3.3　渐开线齿轮正确啮合的条件 12

2.3.4　渐开线齿轮连续传动的条件 13

2.4　渐开线齿轮轮齿的切削加工 14

2.4.1　轮齿的切削加工原理 14

2.4.2　切齿干涉和最少齿数 17

2.4.3　变位齿轮的概念 17

2.5　轮齿的失效形式和齿轮材料 18

2.5.1　轮齿的失效形式 18

2.5.2　齿轮的材料 19

2.6　直齿圆柱齿轮的强度计算 20

2.6.1　轮齿的受力分析和计算载荷 20

2.6.2　齿面接触疲劳强度计算 21

2.6.3　齿根弯曲疲劳强度计算 23

2.6.4　许用应力 24

2.6.6　齿轮传动的设计准则 25

2.6.5　参数的选择 25

2.7　斜齿圆柱齿轮传动 27

2.7.1　齿廓曲面的形成及啮合特点 27

2.7.2　斜齿圆柱齿轮传动的几何参数和尺寸计算 28

2.7.3　斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 31

2.8　直齿锥齿轮传动 36

2.8.1 基本参数和几何尺寸计算 36

2.8.2　背锥与当量齿数 37

2.8.3　直齿锥齿轮传动的受力分析 38

2.8.4　直齿锥齿轮传动的强度计算 40

2.9　齿轮的结构 41

习题 43

第3章　蜗杆传动 45

3.1　概述 45

3.2　蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算 46

3.2.1　模数和压力角 46

3.2.3　蜗杆分度圆直径 48

3.2.2　蜗杆导程角和蜗轮螺旋角 48

3.2.4　蜗杆头数和蜗轮齿数 49

3.2.5　蜗杆传动的传动比 49

3.2.6　蜗杆传动的几何尺寸计算 49

3.3　蜗杆传动的滑动速度、效率和润滑 51

3.3.1　蜗杆传动的相对滑动速度 51

3.3.2　蜗杆传动的效率 51

3.3.3　蜗杆传动的润滑 52

3.4　蜗杆、蜗轮的材料及结构 52

3.4.1　蜗杆、蜗轮的材料 52

3.4.2　蜗杆、蜗轮的结构 52

3.5　蜗杆传动的受力分析 54

3.6　蜗杆传动的失效形式和工作能力计算 55

3.6.1 蜗轮齿面的接触疲劳强度计算 56

3.6.2　蜗轮轮齿的弯曲疲劳强度计算 57

3.6.3　蜗杆传动的热平衡计算 58

习题 60

4.1　轮系的分类 62

第4章　轮系和减速器 62

4.2　定轴轮系的传动比 63

4.2.1　单级传动的传动比 63

4.2.2　定轴轮系的传动比 64

4.3　周转轮系的传动比 66

4.3.1　周转轮系的组成 67

4.3.2　周转轮系的传动比 67

4.3.3　简单混合轮系的传动比 69

4.4　轮系的功用 71

4.5　减速器 74

习题 74

第5章　带传动和链传动 77

5.1　带传动概述 77

5.1.1　带传动的组成、工作原理及带的类型 77

5.1.2　带传动的特点及应用 79

5.1.3　普通V带的结构和规格 79

5.1.4　V带轮的材料和结构 82

5.2.1　带的受力分析 84

5.2　带传动的工作原理 84

5.2.2　带的应力分析 87

5.2.3　单根V带的额定功率 88

5.3　普通V带传动设计计算 89

5.4　带传动的张紧与安装维护 95

5.4.1　带传动的张紧装置 95

5.4.2　带传动的安装与维护 96

5.5.1　链传动的组成、类型、特点和应用 97

5.5　链传动 97

5.5.2　套筒滚子链的结构 98

5.5.3　套筒滚子链链轮的结构及常用材料 100

5.5.4　链传动的运动特性和受力分析 102

5.5.5　链传动的设计计算 105

5.5.6　链传动的正确使用和维护 111

习题 113

6.1.1　稳定循环变应力 115

6.1　轴的分类与轴的材料 115

第6章　轴与轴毂联接 115

6.1.2　轴的分类 117

6.1.3　轴的材料 119

6.2　轴的结构设计 120

6.2.1　轴的各部分名称 120

6.2.2　轴上零件的轴向固定 121

6.2.3　各轴段直径和长度的确定 122

6.2.4　影响轴结构的一些因素 124

6.3　轴的强度计算 126

6.3.1　传动轴的强度计算 126

6.3.2　心轴的强度计算 126

6.3.3　转轴的强度计算与设计过程 127

6.4　轴毂联结 131

6.4.1　键联接的类型 131

6.4.2　普通平键联接的设计过程 133

6.4.3　花键联接 135

6.4.4　轴上零件周向固定的其他方法 136

习题 137

第7章　轴承 139

7.1　滑动轴承 139

7.1.1　滑动轴承的分类 139

7.1.2　滑动轴承的结构和材料 140

7.1.3　径向非液体摩擦滑动轴承的条件性计算 143

7.2.1　滚动轴承的结构 144

7.2.2　滚动轴承的材料 144

7.2　滚动轴承的结构、类型和代号 144

7.2.3　常用滚动轴承的类型和类型选择 145

7.2.4　滚动轴承的代号 146

7.2.5　滚动轴承的设计要点 148

7.3　滚动轴承的承载能力计算 148

7.3.1　滚动轴承的失效形式 148

7.3.2　6个基本概念 148

7.3.3　三个基本计算 149

7.3.4　两个设计准则 152

7.4.1　轴系的固定 153

7.4　滚动轴承的组合设计 153

7.4.2　滚动轴承的配合 154

7.4.3　滚动轴承组合结构的调整 155

7.4.4　滚动轴承的装拆 155

7.4.5　滚动轴承的润滑 156

7.4.6　滚动轴承的密封 157

习题 160

8.1.1　联轴器的类型 168

8.1　常用联轴器 168

第8章　联轴器和离合器 168

8.1.2　联轴器的标记 174

8.1.3　联轴器的选择 175

8.2　离合器简介 177

8.2.1　常用离合器 177

8.2.2　离合器的选择 180

习题 180

9.1.1　螺纹的形成 183

9.1　螺纹的形成及主要参数 183

第9章　螺纹联接 183

9.1.2　螺纹的分类 184

9.1.3　螺纹的主要参数 184

9.2　螺纹的效率和自锁 186

9.2.1　螺纹的效率和自锁 186

9.2.2　影响效率和自锁性能的几何因素 186

9.3　螺纹联接件与螺纹联接 187

9.3.1　螺纹联接件 187

9.3.2　螺纹联接的基本类型 190

9.3.3　螺纹联接的拧紧和防松 191

9.4　螺纹联接的强度计算 193

9.4.1　受剪切和挤压螺栓的强度计算 193

9.4.2　受拉螺栓的强度计算 194

9.4.3　螺栓的材料和许用应力 197

9.4.4　简单螺栓组联接的强度计算 199

习题 201

10.1.2　运动副的分类及其表示方法 206

10.1.1　构件的自由度 206

第10章　平面机构的运动简图和自由度 206

10.1 平面机构的运动简图 206

10.1.3　构件的分类及其表示方法 208

10.1.4 平面机构的运动简图 209

10.2　平面机构具有确定运动的条件 210

10.2.1　平面机构的自由度 210

10.2.2　机构具有确定运动的条件 211

10.2.3　计算平面机构自由度时应注意的事项 212

习题 216

第11章　平面连杆机构 218

11.1　铰链四杆机构 218

11.1.1　铰链四杆机构的类型及应用 218

11.1.2　铰链四杆机构类型的判别 221

11.2　具有一个移动副的平面四杆机构 222

11.2.1　曲柄滑块机构 222

11.2.2　导杆机构 223

11.3.2　平面多杆机构 225

11.3　偏心轮机构和平面多杆机构 225

11.3.1　偏心轮机构 225

11.4　平面四杆机构的运动特性 226

11.4.1 曲柄摇杆机构的运动特性 226

11.4.2 曲柄滑块机构的运动特性 228

11.4.3 曲柄摆动导杆机构的运动特性 229

11.5　平面四杆机构的图解法设计 230

11.5.1　按给定的连杆长度和位置设计平面四杆机构 230

11.5.2　按给定的行程速度变化系数设计平面四杆机构 231

习题 233

第12章　凸轮机构 235

12.1 凸轮机构的应用和分类 235

12.1.1　凸轮机构的组成、特点和应用 235

12.1.2　凸轮机构的分类 236

12.2　从动件的常用运动规律 237

12.2.1　几个名词 237

12.2.2　等速运动规律 238

12.2.3　等加速等减速运动规律 239

12.3　用图解法绘制盘形凸轮工作轮廓 240

12.3.1 尖顶对心直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制 241

12.3.2　尖顶偏置直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制 242

12.3.3　滚子从动件盘形凸轮轮廓的绘制 243

12.3.4　平底从动件盘形凸轮轮廓的绘制 244

12.4 轮机构设计中应注意的问题 244

习题 248

第13章　间歇运动机构 250

13.1　棘轮机构 250

13.1.1　工作原理及应用 250

13.1.2　棘轮齿面的偏斜角 252

13.1.3　主要参数和几何尺寸计算 253

13.2.1　工作原理及应用 254

13.2.2　槽轮的槽数和拨盘的圆销数 254

13.2　槽轮机构 254

习题 255

第14章　弹簧 256

14.1 弹簧的功用、类型和材料 256

14.1.1　弹簧的功用 256

14.1.2　弹簧的类型 256

14.1.3　常用的弹簧材料及许用应力 258

14.2.1 圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的结构 259

14.2　圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的结构和制造 259

14.2.2　圆柱螺旋弹簧的制造 260

14.3 圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计 261

14.3.1　弹簧的特性曲线 261

14.3.2 应力、变形和稳定性计算 263

14.3.3　弹簧的主要参数和几何尺寸计算 265

14.3.4　弹簧的设计计算 266

习题 268

A.1.1　碳素钢 269

A.1.2　合金钢 269

A.1　钢 269

附录A　机械零件的常用材料 269

A.1.3　铸钢 270

A.2　铸铁 270

A.2.1 灰铸铁 270

A.2.2　球墨铸铁 270

A.3　铜合金 270

A.3.1　黄铜 270

A.5　复合材料 271

A.4　非金属材料 271

A.3.2　青铜 271

附录B　钢的常用热处理方法 272

B.1　退火 272

B.2　正火 272

B.3　淬火 272

B.4　回火 273

B.5　表面淬火 273

B.6　渗碳 273

C.1.1　润滑油的主要性能指标 274

附录C　润滑油和润滑脂 274

C.1　润滑油 274

C.1.2　润滑油的选用 275

C.2　润滑脂 277

C.2.1　润滑脂的分类 277

C.2.2　润滑脂主要性能指标 278

C.2.3　润滑脂的选用 278

C.3　润滑方式及润滑装置 279

C.3.1　齿轮传动的润滑 279

C.3.2　轴承的润滑 280

附录D　互换性原理简介 282

D.1　互换性的概念及作用 282

D.2　常用术语 282

D.3　公差与配合的选择 284

D.3.1　基准制的选择 284

D.3.2　标准公差等级和公差带的选择 284

D.3.3　配合的选择 285

参考文献 296