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第1章 绪论 1

1.1 机器的组成及其特征 1

1.2 本课程研究的对象、内容、性质和任务 3

1.3 机械设计的基本要求和一般程序 3

1.3.1 机械设计的基本要求 3

1.3.2 机械设计的一般程序 4

复习题 5

第2章 平面机构 6

2.1 平面机构的组成 6

2.1.1 构件及其自由度 6

2.1.2 运动副与约束 7

2.1.3 运动副的分类 7

2.1.4 机构中构件的分类 8

2.2 平面机构运动简图 9

2.2.1 运动副和构件的表示方法 11

2.2.2 平面机构运动简图绘制 11

2.3 平面机构的自由度 12

2.3.1 平面机构自由度计算 12

2.3.2 计算机构自由度时几种特殊情况的处理 14

2.3.3 构件系统成为机构的条件 18

2.3.4 计算机构自由度的意义 19

复习题 20

第3章 平面连杆机构 22

3.1 概述 22

3.2 平面四杆机构的类型及演化 23

3.2.1 平面四杆机构的基本形式 23

3.2.2 平面四杆机构的演化形式 25

3.3 铰链四杆机构曲柄存在的条件 29

3.4 平面四杆机构的基本工作特性 30

3.4.1 压力角与传动角 30

3.4.2 急回特性和行程速比系数 31

3.4.3 死点位置 32

3.5 用作图法设计平面四杆机构 33

3.5.1 平面四杆机构的设计方法 33

3.5.2 图解法设计平面四杆机构 34

复习题 37

第4章 凸轮机构设计 40

4.1 凸轮机构的应用及分类 40

4.1.1 凸轮机构的应用 40

4.1.2 凸轮机构的分类 41

4.2 凸轮机构从动件常用的运动规律 43

4.2.1 平面凸轮机构的工作过程和运动参数 44

4.2.2 从动件的运动规律分析 45

4.2.3 运动规律的特性比较及选择 47

4.3 盘形凸轮轮廓曲线设计 48

4.3.1 用图解法设计凸轮廓线的基本原理 48

4.3.2 用图解法设计凸轮廓线 49

4.4 凸轮机构基本尺寸的确定 51

4.4.1 凸轮机构中的作用力及凸轮机构压力角α 52

4.4.2 凸轮基圆半径的确定 53

4.4.3 滚子半径（rT）的确定 54

4.5 凸轮机构常用材料及结构设计 55

4.5.1 凸轮和从动件的常用材料 56

4.5.2 结构设计 56

复习题 58

第5章 间歇运动机构 60

5.1 棘轮机构 60

5.1.1 棘轮机构的工作原理和类型 60

5.1.2 棘轮机构的优、缺点和应用 63

5.2 槽轮机构 64

5.2.1 槽轮机构的工作原理和类型 64

5.2.2 槽轮机构的运动系数 65

5.2.3 槽轮机构的优、缺点和应用 67

5.3 不完全齿轮机构 67

5.3.1 不完全齿轮机构的工作原理和类型 67

5.3.2 不完全齿轮机构的优、缺点和应用 68

5.4 凸轮间歇运动机构 68

5.4.1 圆柱形凸轮间歇运动机构 68

5.4.2 蜗杆形凸轮间歇运动机构 69

复习题 70

第6章 螺纹连接与螺纹传动 71

6.1 螺纹的形成及主要参数 71

6.1.1 螺纹的形成 71

6.1.2 螺纹的主要参数 71

6.2 螺纹的种类、特点和应用 72

6.2.1 螺纹的种类 72

6.2.2 常用螺纹的特点和应用 73

6.3 螺纹连接的基本类型和螺纹连接件 75

6.3.1 螺纹连接的基本类型 75

6.3.2 标准螺纹连接件 76

6.4 螺纹连接的预紧和防松 78

6.4.1 螺纹连接的预紧 78

6.4.2 螺纹连接的防松 79

6.5 单个螺栓连接的强度计算 80

6.5.1 受拉螺栓连接 80

6.5.2 受剪切螺栓连接 84

6.5.3 螺纹连接件的材料和许用应力 84

6.6 滑动螺旋传动和滚动螺旋传动简介 86

6.6.1 滑动螺旋传动 86

6.6.2 滚动螺旋传动 87

6.6.3 滚动螺旋传动的特点 88

复习题 88

第7章 挠性传动 90

7.1 带传动 90

7.1.1 带传动的工作原理、分类和应用 90

7.1.2 V带和V带轮的结构 92

7.1.3 摩擦带传动的工作能力分析 98

7.1.4 V带传动的设计 101

7.1.5 带传动的张紧、安装与维护 110

7.1.6 同步带传动简介 112

7.2 链传动简介 112

7.2.1 链传动的组成和传动比 112

7.2.2 链传动的特点和分类 113

7.2.3 传动链的结构与标准 114

复习题 117

第8章 齿轮传动 119

8.1 齿轮传动的特点和分类 119

8.1.1 齿轮传动的特点 119

8.1.2 齿轮传动的分类 119

8.2 渐开线齿廓 120

8.2.1 渐开线的形成 120

8.2.2 渐开线的性质 121

8.2.3 渐开线的压力角 122

8.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮 122

8.3.1 齿轮各部分的名称 122

8.3.2 齿轮的基本参数 123

8.3.3 标准直齿圆柱齿轮基本尺寸的计算 124

8.4 渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合与连续传动 125

8.4.1 啮合特点 125

8.4.2 直齿圆柱齿轮的正确啮合条件 127

8.4.3 渐开线直齿圆柱齿轮的连续传动条件 128

8.5 渐开线齿轮的切削加工简介 128

8.5.1 仿形法 129

8.5.2 范成法 129

8.6 渐开线齿轮根切及其避免 130

8.6.1 根切 130

8.6.2 标准外齿不根切的最少齿数 131

8.6.3 标准内齿的最少齿数 132

8.7 变位齿轮传动简介 132

8.7.1 变位齿轮概述 132

8.7.2 变位齿轮的特性 133

8.8 齿轮的失效形式与设计准则 134

8.8.1 齿轮的失效形式 134

8.8.2 齿轮传动的设计准则 136

8.9 齿轮的材料及传动精度 136

8.9.1 齿轮材料及热处理 136

8.9.2 齿轮许用应力 138

8.9.3 齿轮的精度 141

8.10 齿轮的结构、润滑和效率 142

8.10.1 齿轮的结构 142

8.10.2 齿轮的润滑 144

8.10.3 齿轮的传动效率 145

8.11 直齿圆柱齿轮的设计 145

8.11.1 齿轮的受力分析 145

8.11.2 计算载荷 146

8.11.3 齿轮的强度计算 147

8.11.4 齿轮传动主要设计参数的选择 149

8.11.5 圆柱直齿轮的设计过程 150

8.12 斜齿圆柱齿轮的参数及设计 152

8.12.1 斜齿轮的形成和啮合特点 152

8.12.2 斜齿圆柱齿轮的主要参数 153

8.13 直齿圆锥齿轮的参数和设计 157

8.13.1 圆锥齿轮的当量齿数 158

8.13.2 直齿圆锥齿轮的几何尺寸计算 158

8.13.3 直齿圆锥齿轮的受力分析 159

8.13.4 直齿圆锥齿轮的强度计算（轴交角∑＝90°） 160

复习题 161

第9章 蜗杆传动 162

9.1 蜗杆传动的类型和特点 162

9.1.1 蜗杆传动的类型 162

9.1.2 蜗杆传动的特点 163

9.2 蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算 164

9.3 蜗杆传动的失效形式和设计准则 168

9.3.1 蜗杆传动的失效形式 168

9.3.2 蜗杆传动的设计准则 168

9.4 蜗杆传动的材料和结构 168

9.4.1 蜗杆传动的材料选择 168

9.4.2 蜗杆传动的结构 169

9.5 蜗杆传动的强度计算 170

9.5.1 蜗杆传动的受力分析 170

9.5.2 蜗轮齿面接触疲劳强度的计算 171

9.6 蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算 172

9.6.1 蜗杆传动的效率 172

9.6.2 蜗杆传动的润滑 172

9.6.3 蜗杆传动的热平衡计算 172

9.7 普通圆柱蜗杆的精度等级选择及安装和维护 174

9.8 常用各类齿轮传动的选择 175

复习题 176

第10章 齿轮系 177

10.1 概述 177

10.2 定轴轮系传动比的计算 179

10.2.1 定轴轮系回转方向的确定 179

10.2.2 定轴轮系传动比计算 180

10.2.3 定轴轮系中任意从动轮转速的计算 181

10.2.4 末端是螺旋传动的定轴轮系 182

10.2.5 末端是齿轮齿条传动的定轴轮系 183

10.3 周转轮系传动比的计算 185

10.4 混合轮系传动比的计算 187

10.5 齿轮系的应用 188

10.5.1 实现分路传动 188

10.5.2 获得大的传动比 189

10.5.3 实现换向传动 189

10.5.4 实现变速传动 189

10.5.5 用于对运动进行合成与分解 190

10.6 其他齿轮传动装置简介 191

10.6.1 圆弧齿轮传动装置 191

10.6.2 摆线针轮行星传动装置 192

10.6.3 谐波齿轮传动装置 192

10.7 减速器 193

10.7.1 减速器的主要类型 193

10.7.2 减速器的结构 193

10.7.3 减速器的选用 194

复习题 194

第11章 轴和轴毂的连接 197

11.1 轴的类型和应用 197

11.2 轴的结构设计 198

11.2.1 轴的基本组成 199

11.2.2 轴上零件的固定 199

11.2.3 轴的加工和装配工艺性 201

11.3 轴的材料与强度计算 201

11.3.1 轴的材料 201

11.3.2 轴的强度计算 202

11.4 轴的设计 204

11.5 轴毂的连接 208

11.5.1 键 208

11.5.2 花键 211

11.5.3 销 212

复习题 212

第12章 轴承 213

12.1 滚动轴承的组成、类型和代号 213

12.1.1 滚动轴承的组成 213

12.1.2 滚动轴承的类型及特点 214

12.1.3 滚动轴承的代号 217

12.2 滚动轴承的选择与计算 220

12.2.1 滚动轴承类型的选择 220

12.2.2 滚动轴承的失效形式 220

12.2.3 滚动轴承的计算 221

12.3 滚动轴承的组合设计 230

12.3.1 轴承的轴向固定 230

12.3.2 轴承组合的调整 231

12.3.3 轴承的配合与拆装 232

12.3.4 滚动轴承的润滑和密封 233

12.4 滑动轴承的工作原理和结构 234

12.4.1 摩擦状态 234

12.4.2 滑动轴承的应用及分类 235

12.5 轴瓦的结构和轴承的润滑 236

12.5.1 轴瓦的结构 236

12.5.2 轴承材料 237

12.5.3 轴承的润滑 238

12.6 滚动轴承与滑动轴承的比较 240

复习题 241

第13章 其他常用零、部件 242

13.1 概述 242

13.2 联轴器 242

13.2.1 刚性联轴器 243

13.2.2 无弹性元件联轴器 244

13.2.3 弹性联轴器 246

13.2.4 联轴器的选择 247

13.3 离合器 248

13.3.1 牙嵌式离合器 248

13.3.2 摩擦离合器 249

13.3.3 特殊功用离合器 249

13.4 弹簧 250

13.4.1 概述 250

13.4.2 圆柱形螺旋弹簧的结构 251

复习题 253

第14章 机械的平衡 254

14.1 概述 254

14.1.1 绕固定轴回转的构件惯性力的平衡 254

14.1.2 机构的平衡 255

14.2 回转件的静平衡 255

14.2.1 回转件的静平衡计算 255

14.2.2 回转件的静平衡试验 257

14.3 回转件的动平衡 257

14.3.1 回转件的动平衡计算 257

14.3.2 回转件的动平衡试验 259

复习题 259

第15章 计算机辅助设计 260

15.1 概述 260

15.1.1 CAD技术发展概况 260

15.1.2 CAD系统的组成 260

15.2 机械设计CAD中常用数据处理方法 261

15.2.1 数表程序化 261

15.2.2 线图程序化 262

15.3 机械零件CAD应用举例 264

15.3.1 机械零件设计的一般步骤 264

15.3.2 渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的程序设计 264

复习题 266

参考文献 267