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绪论 1

0.1　引言 1

0.2　机器的组成及其特征 1

0.3　机械设计基础课程的内容、性质和任务 2

0.4　设计人员的素质 3

习题 3

第1章　机械设计概述 4

1.1　机械设计的基本要求 4

1.2　机械零件设计时应满足的基本要求及主要设计准则 4

1.2.1　工作可靠性要求 4

1.2.2　经济性要求 6

1.3　机械常用材料和制造工艺性 7

1.3.1　机械常用材料 7

1.3.2　金属材料的力学性能 8

1.3.3　零件的制造 12

1.4　机械零件设计的一般步骤 14

1.5　机械设计的新发展 14

本章小结 15

习题 15

第2章　平面机构的运动分析 17

2.1　平面机构的组成 17

2.1.1　构件的自由度 17

2.1.2　约束与运动副 17

2.1.3　运动副及其分类 17

2.1.4　机构中构件的分类及组成 18

2.2　平面机构运动简图 19

2.2.1　机构运动简图与机构简图 19

2.2.2　平面机构运动简图的绘制 20

2.3　平面机构的自由度 21

2.3.1　平面机构的自由度 21

2.3.2　计算平面机构的自由度应注意的事项 22

2.3.3　构件系统具有确定的条件 24

本章小结 25

习题 25

第3章　平面连杆机构 27

3.1　概述 27

3.1.1　有关的几个基本概念 27

3.1.2　平面连杆机构的特点及应用 27

3.2　铰链四杆机构的基本类型及其演化 28

3.2.1　铰链四杆机构的基本类型 28

3.2.2　铰链四杆机构的演化 29

3.3　平面四杆机构的基本特性 32

3.3.1　铰链四杆机构存在曲柄条件 32

3.3.2　急回特性 33

3.3.3　死点位置 34

3.3.4　压力角和传动角 35

3.4　平面四杆机构的设计 35

3.4.1　按给定的连杆长度和位置设计四杆机构 36

3.4.2　按照给定的行程速比系数设计四杆机构 36

本章小结 38

习题 38

第4章　凸轮机构 40

4.1　凸轮机构的应用和类型 40

4.2　从动件的常用运动规律 41

4.2.1　基本概念 41

4.2.2　常用运动规律 42

4.3　用图解法设计盘形凸轮轮廓 45

4.3.1　直动从动件盘形凸轮 45

4.3.2　摆动从动件盘形凸轮 47

4.4　解析法设计凸轮轮廓 48

4.4.1　尖底从动件盘形凸轮 49

4.4.2　滚子从动件盘形凸轮 49

4.4.3　平底从动件盘形凸轮 50

4.5　凸轮机构的压力角 51

4.5.1 压力角与作用力的关系 51

4.5.2 压力角与凸轮机构尺寸的关系 51

4.5.3　滚子半径rT的选择 51

本章小结 52

习题 53

第5章　其他常用机构 54

5.1　棘轮机构 54

5.1.1　棘轮机构的工作原理和类型 54

5.1.2　棘轮机构的尺寸计算 55

5.1.3　棘轮机构的特点及其应用 56

5.2　槽轮 56

5.2.1　槽轮机构的工作原理和类型 56

5.2.2　槽轮机构的运动特性和运动设计 57

5.2.3　槽轮机构的特点 57

5.3　不完全齿轮机构 57

5.3.1　不完全齿轮机构的工作原理 57

5.3.2　不完全齿轮机构的特点及应用 58

5.4　组合机构 58

5.4.1　组合设计的目的与内容 58

5.4.2　机构组合中的注意事项 59

5.4.3　机器运动循环图 60

本章小结 61

习题 61

第6章　连接 63

6.1　螺纹连接 63

6.1.1　螺纹参数 63

6.1.2　螺旋副的受力分析、效率和自锁 64

6.1.3　机械制造常用螺纹 66

6.1.4　螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件 69

6.1.5　螺纹连接的预紧和防松 70

6.1.6　螺栓连接的受力分析和强度计算 72

6.1.7　螺栓的材料和许用应力 77

6.1.8　提高螺纹连接强度的措施 78

6.2　键连接和花键连接 80

6.2.1　键连接的类型 80

6.2.2　平键连接的强度计算 83

6.2.3　花键连接 84

6.3　销连接 85

本章小结 86

习题 86

第7章　带传动 88

7.1　概述 88

7.1.1　带传动的主要类型 88

7.1.2　带传动的特点 89

7.2　带传动的工作情况分析及设计准则 89

7.2.1　带传动的受力分析 89

7.2.2　带传动的弹性滑动及其传动比 91

7.2.3　带传动的应力分析 91

7.3　普通V带传动的设计计算 93

7.3.1　V带的结构和标准 93

7.3.2　V带传动的主要失效形式和设计准则 95

7.3.3　V带传动设计计算和参数选择 95

7.4　带传动的张紧装置 103

7.4.1　V带传动的张紧 103

7.4.2　V带传动的安装和维护 104

本章小结 105

习题 105

第8章　链传动 106

8.1　概述 106

8.1.1　链传动的组成 106

8.1.2　链传动类型 106

8.1.3　滚子链传动的特点 107

8.2　滚子链的链条和链轮 107

8.2.1　滚子链 107

8.2.2　滚子链链轮 109

8.3　链传动的工作情况分析 111

8.4　滚子链传动的失效形式和设计计算 113

8.4.1　滚子链传动的失效形式 113

8.4.2　额定功率曲线 114

8.4.3　滚子链传动设计计算及主要参数的选择 115

8.5　链传动的布置、张紧和润滑 117

8.5.1　链传动的布置 117

8.5.2　链传动的张紧 118

8.5.3　链传动的润滑 118

本章小结 121

习题 121

第9章　齿轮传动 122

9.1　齿轮传动的类型和特点 122

9.1.1　齿轮传动的类型 122

9.1.2　齿轮传动的特点 123

9.2　渐开线齿廓及其啮合特性 123

9.2.1　齿轮齿廓的基本要求——齿廓啮合的基本定律 123

9.2.2　渐开线的形成和特性 124

9.2.3　渐开线齿廓的特性 125

9.3　渐开线直齿圆柱齿轮各部分的名称和尺寸计算 125

9.4　渐开线标准齿轮的啮合传动 128

9.5　渐开线齿廓的加工原理及变位齿轮的概念 129

9.5.1　渐开线齿廓的加工原理 129

9.5.2　齿轮范成加工的根切现象和最小齿数 131

9.5.3　变位齿轮传动 131

9.6　齿轮传动的失效形式 134

9.7　齿轮材料及热处理 137

9.7.1　齿轮材料的基本要求 137

9.7.2　齿轮材料与热处理 137

9.7.3　许用应力 138

9.8　齿轮传动的精度 141

9.8.1　齿轮精度要求 141

9.8.2　“渐开线圆柱齿轮精度”简介 142

9.9　直齿圆柱齿轮传动的强度计算 143

9.9.1　直齿圆柱齿轮传动的受力分析 143

9.9.2　轮齿的计算载荷 144

9.9.3　齿轮传动的设计准则 144

9.9.4　轮齿强度计算 145

9.10　斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 150

9.10.1　斜齿圆柱齿轮的形成和传动特点 150

9.10.2　斜齿圆柱齿轮的基本参数和尺寸 151

9.10.3　斜齿圆柱齿轮的当量齿数 153

9.10.4　斜齿圆柱齿轮强度计算 153

9.11　直齿圆锥齿轮传动的强度计算 157

9.11.1　锥齿轮机构的特点及应用 157

9.11.2　直齿锥齿轮的当量齿数 157

9.11.3　直齿锥齿轮传动的强度计算 158

9.12　齿轮结构 159

本章小结 161

习题 161

第10章　蜗杆传动 163

10.1　概述 163

10.2　普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算 164

10.2.1　普通圆柱蜗杆传动的主要参数和正确啮合条件 164

10.2.2　蜗杆传动的几何尺寸计算 166

10.3　蜗杆传动的失效形式、材料和结构 167

10.3.1　蜗杆传动的失效形式 167

10.3.2　蜗杆传动的材料 167

10.3.3　蜗杆、蜗轮的结构 168

10.4　蜗杆传动的强度计算 169

10.4.1　蜗杆传动的受力分析 169

10.4.2　普通圆柱蜗轮传动的强度计算 170

10.5　蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算 172

10.5.1　蜗杆传动的效率 172

10.5.2　蜗杆传动的润滑 172

10.5.3　蜗杆传动的热平衡计算 173

本章小结 175

习题 175

第11章　齿轮系 176

11.1　引言 176

11.2　轮系的类型 176

11.3　定轴轮系及其传动比 177

11.4　周转轮系及其传动比 179

11.4.1　周转轮系的组成 179

11.4.2　周转轮系传动比的计算 180

11.5　混合轮系及其传动比 182

本章小结 183

习题 184

第12章　轴 185

12.1　轴的分类与应用 185

12.2　轴的材料及选择 186

12.3　轴的结构设计 187

12.3.1　轴的形状和尺寸确定 187

12.3.2　轴上零件的定位和固定 188

12.3.3　轴的结构工艺性 191

12.3.4　减小应力集中，提高轴的疲劳强度 192

12.3.5　轴的直径和长度确定 193

12.4　轴的强度计算 193

12.4.1　抗扭强度计算 193

12.4.2　按弯扭组合强度计算 194

12.5　轴的刚度计算简介 197

本章小结 197

习题 198

第13章　轴承 199

13.1　概述 199

13.2　滑动轴承的主要类型和结构 199

13.2.1　向心滑动轴承 200

13.2.2　推力滑动轴承 202

13.3　滑动轴承的材料和轴瓦结构 202

13.3.1　轴瓦和轴承衬的常用材料 202

13.3.2　轴瓦和轴承衬的结构 205

13.4　非液体摩擦滑动轴承的校核计算 207

13.4.1 计算准则 207

13.4.2　向心滑动轴承的校核计算 207

13.4.3　推力滑动轴承的校核计算 208

13.5　滑动轴承的润滑 209

13.5.1　润滑剂及其选择 209

13.5.2　润滑方式和润滑装置 211

13.6　液体摩擦滑动轴承简介 214

13.6.1　液体动压滑动轴承 214

13.6.2　液体静压滑动轴承 214

13.7　滚动轴承的主要类型性能和特点 215

13.7.1　滚动轴承的结构和材料 215

13.7.2　滚动轴承的主要类型和特性 216

13.8　滚动轴承的代号和类型选择 218

13.8.1　滚动轴承的代号 218

13.8.2　滚动轴承类型的选择 220

13.9　滚动轴承的实效形式和尺寸选择 221

13.9.1　滚动轴承的载荷分析 221

13.9.2　滚动轴承的失效形式及计算准则 221

13.9.3　滚动轴承的寿命计算 222

13.9.4　滚动轴承的静强度计算 226

13.10　滚动轴承的组合设计 229

13.10.1　滚动轴承的组合和轴系的定位 229

13.10.2　滚动轴承的配合与装拆 231

13.11　滚动轴承与滑动轴承的比较 232

本章小结 240

习题 240

第14章　其他常用零部件 242

14.1　概述 242

14.2　联轴器 242

14.2.1　联轴器的分类 242

14.2.2　常用联轴器的结构和特点 243

14.2.3　联轴器的选用 246

14.3　离合器 247

14.3.1 离合器的性能要求 247

14.3.2 离合器的分类 247

14.3.3　常用离合器的结构和特点 248

14.4　制动器 249

14.4.1　制动器的功用和类型 249

14.4.2　常用制动器的结构和特点 250

14.5　弹簧 251

14.5.1 弹簧的功用和类型 251

14.5.2　弹簧的材料和制造 253

14.5.3　圆柱形螺旋弹簧 256

本章小结 259

习题 260

第15章　机械的动力性能 261

15.1　回转件的平衡 261

15.1.1　转子平衡的分类及其方法 261

15.1.2　刚性转子的平衡设计 262

15.1.3　刚性转子的平衡试验 267

15.2　机械速度波动与调节 268

15.2.1　周期性速度波动及其调节 269

15.2.2　非周期性速度波动及其调节 271

本章小结 272

习题 273

参考文献 274