机械设计基础PDF电子书下载

第1章　机械设计基础概述 1

1.1　机械的组成 1

1.2　机械设计的基本要求与一般程序 2

1.2.1 机械设计的基本要求 2

1.2.2　机械设计的一般程序 4

1.3　机械零件的设计准则 7

1.3.1 机械零件的主要失效形式 7

1.3.2　机械零件的工作能力计算准则 7

1.3.3　机械零件的强度 9

1.3.4　机械零件设计一般步骤 10

1.4　机械设计中常用材料及选用原则 11

1.4.1 机械零件常用材料 11

1.4.2　钢的热处理知识 14

1.4.3　机械零件选用材料的原则 15

思考题与习题 17

第2章　机构的组成 18

2.1　机构的组成 18

2.1.1 零件与构件 18

2.1.2　运动副及其分类 18

2.1.3 运动链 20

2.2　平面机构运动简图 20

2.2.1 机构运动简图 20

2.2.2　机构运动简图的绘制 22

2.3　平面机构的自由度计算 23

2.3.1 平面机构的自由度计算公式 23

2.3.2　运动链成为机构的条件 24

2.3.3 平面机构自由度计算时的注意事项 25

思考题与习题 27

第3章　平面机构的运动分析 29

3.1　机构运动分析的目的和方法 29

3.2　用瞬心法作平面机构的速度分析 29

3.3　用解析法作平面机构的运动分析 32

3.4　机构的运动线图 35

思考题与习题 36

第4章　平面连杆机构及其设计 38

4.1　连杆机构及其特点 38

4.2　平面连杆机构的类型和应用 39

4.2.1 平面四杆机构的基本形式 39

4.2.2　平面四杆机构的演化 42

4.2.3　平面多杆机构 44

4.3　平面四杆机构的工作特性 46

4.3.1 转动副的运动特性 46

4.3.2　从动件的急回特性 47

4.3.3　机构的传力特性 49

4.4　平面四杆机构设计 50

4.4.1 平面四杆机构运动设计的基本问题 50

4.4.2　按给定连杆位置设计平面四杆机构 51

4.4.3 按给定行程速比系数设计平面四杆机构 52

思考题与习题 53

第5章　凸轮机构及其设计 56

5.1 凸轮机构的应用与类型 56

5.1.1 凸轮机构的应用、组成及特点 56

5.1.2 凸轮机构的类型 57

5.2　从动件的运动规律 58

5.2.1 凸轮机构的运动过程和基本参数 58

5.2.2　从动件常用运动规律 59

5.2.3 从动件组合运动规律 61

5.2.4　从动件运动规律的选择 62

5.3　凸轮轮廓曲线的设计 63

5.3.1 凸轮轮廓曲线设计的基本原理 63

5.3.2　用图解法设计凸轮轮廓曲线 63

5.3.3 用解析法设计凸轮轮廓曲线 65

5.4　凸轮机构基本尺寸的确定 66

5.4.1 凸轮轮廓的压力角 66

5.4.2 凸轮基圆半径的确定 67

5.4.3 滚子推杆滚子半径的确定 68

思考题与习题 68

第6章　齿轮传动设计 71

6.1　齿轮传动的应用与类型 71

6.1.1 齿轮传动的应用与特点 71

6.1.2　齿轮传动的类型 71

6.2　齿廓啮合基本定律及渐开线齿廓 72

6.2.1 齿廓啮合基本定律 72

6.2.2　渐开线齿廓 73

6.2.3 渐开线齿廓的啮合特性 75

6.3　渐开线标准直齿圆柱齿轮 76

6.3.1 渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称和符号 76

6.3.2　渐开线标准齿轮的基本参数 77

6.3.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸 78

6.3.4 渐开线标准内齿轮和齿条 79

6.3.5 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动 80

6.4　渐开线齿廓的切削加工和变位齿轮 85

6.4.1 范成法切制齿廓的原理 85

6.4.2　根切现象及不产生根切的最少齿数 86

6.4.3 渐开线变位齿轮传动简介 87

6.5　渐开线斜齿圆柱齿轮传动 89

6.5.1 渐开线斜齿圆柱齿轮的齿面和基本参数 89

6.5.2 渐开线斜齿圆柱齿轮的当量齿轮和当量齿数 92

6.5.3 平行轴斜齿轮传动的正确啮合条件和几何尺寸 92

6.6　蜗杆蜗轮传动 96

6.6.1 蜗杆蜗轮传动的特点和类型 96

6.6.2 蜗杆蜗轮传动的主要参数和几何尺寸 97

6.7　直齿圆锥齿轮传动 100

6.7.1 圆锥齿轮传动的特点和应用 100

6.7.2 直齿锥齿轮的背锥和当量齿轮 101

6.7.3 直齿圆锥齿轮传动的正确啮合条件和几何尺寸 102

6.8　渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的强度设计 104

6.8.1 齿轮传动的失效形式和设计准则 104

6.8.2 齿轮常用材料和许用应力 106

6.8.3 齿轮传动的计算载荷和载荷系数 110

6.8.4　标准直齿圆柱齿轮传动的强度设计 111

6.8.5　齿轮的结构 115

思考题与习题 119

第7章　轮系及其设计 121

7.1　轮系的类型 121

7.1.1 定轴轮系 121

7.1.2 周转轮系 122

7.1.3　复合轮系 123

7.2　轮系的传动比 123

7.2.1 定轴轮系的传动比 123

7.2.2 周转轮系的传动比 126

7.2.3 复合轮系的传动比 129

7.3　轮系的功用 130

思考题与习题 133

第8章　其他常用机构及其应用 136

8.1　棘轮机构及其应用 136

8.1.1 棘轮机构的工作原理 136

8.1.2　棘轮机构的类型和特点 136

8.1.3　棘轮机构的应用 138

8.2　槽轮机构及其应用 138

8.2.1 槽轮机构的工作原理 138

8.2.2　槽轮机构的类型和特点 139

8.2.3　槽轮机构的应用 140

8.3　不完全齿轮机构及其应用 141

8.3.1 不完全齿轮机构的工作原理 141

8.3.2　不完全齿轮机构的类型 141

8.3.3 不完全齿轮机构的特点和应用 141

8.4　凸轮式间歇运动机构及其应用 142

8.4.1 凸轮式间歇运动机构的工作原理 142

8.4.2 凸轮式间歇运动机构的特点和应用 142

8.5　螺旋机构及其应用 143

8.5.1 螺旋机构的工作原理 143

8.5.2　螺旋机构的类型 143

8.5.3 螺旋机构的特点和应用 143

8.6　摩擦传动机构及其应用 144

8.6.1 摩擦传动机构的工作原理和类型 144

8.6.2　摩擦传动机构的特点和应用 144

8.7　液压传动机构及其应用 145

8.7.1 液压传动机构的工作原理 145

8.7.2 液压传动机构的特点和应用 145

思考题与习题 146

第9章　机械平衡与机械运转调速 147

9.1　机械平衡的目的和内容 147

9.1.1　机械平衡的目的 147

9.1.2　机械平衡的内容 147

9.2　刚性转子的平衡设计 148

9.2.1 刚性转子的静平衡设计 148

9.2.2 刚性转子的动平衡设计 149

9.2.3 刚性转子的平衡试验 151

9.3　机械运转及其速度波动调节 152

9.3.1 机械中的作用力和机械的运转过程 152

9.3.2　机械速度波动及其调节 154

思考题与习题 159

第10章　带传动与链传动 160

10.1　带传动的类型及应用 160

10.1.1 带传动的主要类型 160

10.1.2 带传动的应用 161

10.1.3　V带的类型和结构 161

10.2　带传动的工作情况分析 163

10.2.1 带传动的受力分析 163

10.2.2 带传动的应力分析 165

10.2.3 带传动的变形分析 167

10.3　V带传动设计计算 168

10.3.1 单根V带的许用功率 168

10.3.2　V带传动的设计与参数选择 171

10.4　其他带传动简介 176

10.4.1 同步带传动 176

10.4.2　高速带传动 177

10.5　链传动的类型及应用 178

10.6　链传动的结构特点 179

10.6.1 滚子链的结构 179

10.6.2　齿形链的结构 180

10.7　链传动的运动特性和受力分析 181

10.7.1 链传动的运动特性 181

10.7.2　链传动的受力分析 183

10.8　滚子链传动的主要参数及其选择 184

思考题与习题 185

第11章　螺纹连接 186

11.1　螺纹的参数及分类 186

11.1.1 螺纹形成原理及主要参数 186

11.1.2　螺纹的分类 189

11.2　螺旋副的受力、效率和自锁 190

11.3　螺纹连接的基本类型和标准连接件 191

11.3.1 螺纹连接的基本类型 191

11.3.2　标准螺纹连接件 192

11.4　螺纹连接的预紧和防松 192

11.4.1 螺纹连接的预紧 192

11.4.2 螺纹连接的防松 193

11.5　螺栓组连接的结构设计 194

11.6　螺栓连接的强度计算 196

11.6.1 受拉松螺栓连接 197

11.6.2 受拉紧螺栓连接 198

11.6.3 受剪螺栓连接 201

11.7　提高螺纹连接强度的措施 202

思考题与习题 205

第12章　轴系零、部件设计 207

12.1　轴的设计 207

12.1.1 轴的分类和材料 207

12.1.2　轴的结构设计 210

12.1.3　轴的强度校核 216

12.2　轴承类型及选择 217

12.2.1 滚动轴承的结构、类型及特性 218

12.2.2 滚动轴承的代号及类型选择 220

12.2.3 滚动轴承的寿命 223

12.2.4 滑动轴承的类型、结构及特点 229

12.2.5 滑动轴承的材料 231

12.2.6 非液体摩擦滑动轴承的校核计算 232

12.2.7 轴承的润滑和密封 233

12.2.8　其他类型轴承简介 236

12.3　轴间连接 239

12.3.1 联轴器 240

12.3.2　离合器 248

12.4　轴毂连接 250

12.4.1 键连接 250

12.4.2　花键连接 254

12.4.3 无键连接 255

12.5　轴系组合设计 256

12.5.1 轴系的轴向定位 256

12.5.2　轴系轴向位置的调整 258

12.5.3 滚动轴承的配合与装拆 259

思考题与习题 261

参考文献 264