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绪论 1

一、机械的组成及其特征 1

二、机械设计基础课程的内容、性质和任务 2

三、机械设计的基本要求及一般程序 3

四、机械零件设计的标准化、系列化及通用化 4

五、常用的现代化机械设计方法简介 4

思考与练习 5

第一章 平面机构的运动简图及自由度 6

第一节　平面机构的组成 6

一、构件的自由度 6

二、运动副及其分类 6

第二节　平面机构运动简图及其绘制 7

一、平面机构运动简图及其作用 7

二、运动副的表示方法和常见构件的规定画法 8

三、绘制机构运动简图的要求 9

四、绘制机构运动简图的步骤 9

第三节　平面机构自由度的计算 11

一、平面机构自由度 11

二、平面机构具有确定运动的条件 11

三、几种特殊情况的处理 12

思考与练习 14

第二章　平面连杆机构 16

第一节　平面四杆机构的分类及其应用 16

一、全转动副的四杆机构 16

二、含有移动副的四杆机构 18

第二节　其他常见的四杆机构 19

一、扩大转动副 19

二、转动副转化成移动副 19

三、取不同构件为机架的四杆机构 19

第三节　平面四杆机构的特性 20

一、铰链四杆机构存在曲柄的条件 20

二、急回特性 21

三、四杆机构的压力角和传动角 21

四、死点 22

第四节　平面四杆机构的运动设计 23

一、按给定的连杆位置设计四杆机构 23

二、按给定的行程速比系数k设计四杆机构 24

思考与练习 25

第三章　凸轮机构 27

第一节　凸轮机构的应用和分类 27

一、凸轮机构的应用及特点 27

二、凸轮机构的分类 28

第二节　从动件常用的运动规律及其选择 28

一、凸轮轮廓曲线与从动杆运动规律的关系 28

二、常用从动件的运动规律 29

第三节　用作图法设计盘形凸轮的轮廓曲线 31

一、尖顶对心直动从动件盘形凸轮轮廓曲线的绘制 32

二、辊子对心直动从动件盘形凸轮轮廓曲线的绘制 32

三、平底对心直动从动件盘形凸轮轮廓曲线的绘制 33

四、偏置移动从动件盘形凸轮 33

第四节　凸轮机构基本尺寸的确定 34

一、凸轮的压力角 34

二、凸轮的基圆半径 35

三、辊子半径的选择 35

四、材料和热处理 36

五、凸轮工作图 36

思考与练习 37

第四章 间歇运动机构 39

第一节　棘轮机构 39

一、棘轮机构的结构及工作原理 39

二、棘轮机构的应用及特点 40

第二节　槽轮机构 41

一、槽轮机构的工作原理 41

二、槽轮机构的类型、特点及应用 41

三、槽轮机构的运动系数 42

第三节　其他间歇机构 42

一、凸轮式间歇机构 42

二、不完全齿轮机构 43

思考与练习 43

第五章　螺纹连接与螺旋传动 45

第一节　螺纹的基本知识 45

一、螺纹的形成和类型 45

二、螺纹的主要参数 46

三、常用螺纹的特点及应用 47

四、螺旋副的运动、受力、自锁和效率 48

第二节　螺纹连接的基本类型和螺纹连接件 49

一、螺纹连接的基本类型 49

二、标准螺纹连接零件 50

三、螺纹连接的预拧紧和防松 52

第三节　螺栓连接的强度计算 53

一、松螺栓连接 54

二、紧螺栓连接 54

第四节　螺旋传动 57

一、按功能分类 57

二、按摩擦形式分类 59

思考与练习 59

第六章　带传动 60

第一节　带传动的类型和特点 60

一、带传动的主要类型和工作原理 60

二、摩擦型带传动的特点 61

第二节　V带传动的基本结构 61

第三节　带传动的工作原理及工作情况分析 65

一、带传动的受力分析 65

二、带传动的运动分析 66

三、带传动的应力分析 67

四、带传动的失效形式和设计准则 68

五、单根V带的基本额定功率 68

第四节　V带传动的设计计算 69

一、设计计算 70

二、V带轮的设计 72

第五节　V带传动的张紧、安装和维护 74

一、V带传动的张紧装置 74

二、V带传动的安装、使用和维护 74

第六节　其他带传动简介 76

一、同步带传动 76

二、高速带传动 76

思考与练习 76

第七章　链传动 78

第一节　链传动的类型和特点 78

一、链传动的主要类型 78

二、链传动的特点和应用 78

第二节　滚子链传动 79

一、滚子链 79

二、滚子链链轮 80

第三节　链传动的运动特性 82

第四节　链传动的失效及设计计算 83

一、链传动的失效 83

二、链传动的设计方法 83

第五节　链传动的布置、张紧与润滑 86

一、链传动的布置 86

二、链传动的张紧 86

三、链传动的润滑 86

思考与练习 87

第八章　齿轮传动 88

第一节　齿轮传动概述 88

一、概述 88

二、齿轮传动的分类 88

第二节　齿廓啮合的基本定律 89

一、齿廓啮合的基本定律 89

二、渐开线的形成及其特性 90

第三节　渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称和基本尺寸 91

一、齿轮各部分的名称 91

二、渐开线齿轮的主要参数 92

三、标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算 92

第四节　渐开线齿轮的啮合 93

一、齿轮的啮合过程 93

二、渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件 94

三、渐开线齿轮连续传动的条件 94

四、渐开线齿轮传动的可分性 94

第五节　渐开线齿轮的加工 95

一、渐开线齿轮的加工原理 95

二、根切现象与最少齿数 97

三、变位齿轮的概念 97

第六节　渐开线圆柱齿轮精度及标准 98

第七节　齿轮轮齿的失效和齿轮材料 98

一、轮齿的失效 98

二、齿轮的设计准则 100

三、齿轮的常用材料及选择 100

第八节　直齿圆柱齿轮的强度计算 101

一、轮齿的受力分析 101

二、计算载荷 102

三、齿根弯曲疲劳强度计算 103

四、齿面接触疲劳强度计算 104

五、轮齿的许用弯曲应力和许用接触应力 105

六、主要参数的选择原则 106

七、圆柱齿轮的结构设计 106

八、齿轮传动设计的一般步骤 107

第九节　斜齿圆柱齿轮传动 110

一、概述 110

二、斜齿圆柱齿轮传动的几何参数和尺寸计算 111

三、斜齿圆柱齿轮正确啮合条件 111

四、当量齿数和无根切条件 112

第十节　圆锥齿轮传动 113

一、概述 113

二、直齿锥齿轮的传动条件 113

思考与练习 115

第九章　蜗杆传动 116

第一节　蜗杆传动概述 116

一、蜗杆传动的特点及应用 116

二、蜗杆传动的类型 116

第二节　普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算 117

一、普通圆柱蜗杆传动的主要参数及其选择 117

二、普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算 119

第三节　蜗杆传动的失效形式、设计准则和材料选择 119

一、失效形式 119

二、设计准则 119

三、蜗杆和蜗轮的材料选择 120

第四节　普通蜗杆传动的强度计算 120

一、蜗杆传动的运动分析和受力分析 120

二、蜗杆传动的齿轮面接触强度计算 121

第五节　蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算 122

一、蜗杆传动效率的计算 122

二、蜗杆传动的润滑 123

三、蜗杆传动热平衡计算 123

第六节　蜗杆和蜗轮的结构 124

一、蜗杆的结构 124

二、蜗轮的结构 124

思考与练习 125

第十章　齿轮系 126

第一节　定轴齿轮系及其传动比计算 126

一、定轴齿轮系 126

二、定轴齿轮系的传动比计算方法 126

第二节　行星齿轮系及其传动比 128

一、行星齿轮系 128

二、行星齿轮系的传动比计算方法 129

第三节　复合齿轮系 131

第四节　齿轮系的应用 131

一、实现较远距离传动 131

二、实现大传动比传动 132

三、实现合成运动和分解运动 132

四、实现变速传动（多传动比传动）和换向要求 132

五、实现分路传动 132

第六节　其他新型齿轮传动装置简介 133

一、摆线针轮行星传动 133

二、谐波齿轮传动 134

思考与练习 134

第十一章　轴及轴毂连接 136

第一节　概述 136

一、轴的分类 136

二、设计轴的基本要求 137

三、设计轴的一般步骤 137

第二节　轴的材料 138

一、钢 139

二、球墨铸铁和合金铸铁 139

第三节　轴结构的选择 139

一、确定装配方案 139

二、轴上零件的定位与固定 140

三、轴上各段的结构尺寸 141

四、关于轴的结构工艺性 141

第四节　轴的强度计算 142

一、传动轴的强度计算 142

二、心轴的强度计算 143

三、转轴的强度计算 144

第五节　轴的刚度校核 146

第六节　轴毂连接 146

一、键连接 146

二、花键连接 150

思考与练习 151

第十二章　轴承 153

第一节　滑动轴承的类型、构造及校核计算 153

一、向心滑动轴承 153

二、推力滑动轴承 154

第二节　轴瓦的材料与结构 154

一、轴瓦的结构 154

二、轴瓦材料 155

第三节　滑动轴承的润滑及润滑装置 156

一、润滑剂的种类、性能及其选择 156

二、润滑方式和润滑装置 157

第四节　滚动轴承的基本构造和类型 157

一、滚动轴承的基本构造 157

二、滚动轴承的基本类型及应用 158

三、滚动轴承的代号 160

四、滚动轴承类型的选择 162

第五节　滚动轴承疲劳寿命、静载荷计算 162

一、滚动轴承的失效形式 162

二、计算准则 163

三、滚动轴承疲劳寿命计算 163

四、滚动轴承静载荷计算 167

第六节　滚动轴承的组合设计 168

一、轴承的轴向固定 168

二、滚动轴承组合的轴向固定 168

三、滚动轴承组合的调整及预紧 169

四、滚动轴承的装拆 169

第七节　滚动轴承的润滑和密封 170

一、滚动轴承的润滑 170

二、滚动轴承的密封 171

第八节　带座轴承简介 172

思考与练习 172

第十三章　其他常用零部件 174

第一节　联轴器 174

一、刚性联轴器 174

二、无弹性元件挠性联轴器 175

三、有弹性元件挠性联轴器 176

四、联轴器的选择 177

第二节　离合器 178

一、牙嵌式离合器 178

二、摩擦离合器 179

第三节　制动器 180

一、对制动器的要求 180

二、几种典型的制动器 180

第四节　联轴器、离合器、制动器的使用和维护 181

第五节　销连接 182

第六节　弹簧 183

一、弹簧的功用 183

二、类型 183

三、材料 184

四、圆柱螺旋弹簧的结构 184

五、圆柱螺旋弹簧的几何参数 185

思考与练习 186

第十四章　减速器 187

第一节　减速器的类型和特点 187

一、常用减速器的主要类型、特点和应用 187

二、减速器传动比的分配 189

三、减速器的结构 189

第二节　减速器的润滑 191

一、传动零件的润滑 191

二、轴承的润滑 192

思考与练习 193

第十五章　机械的平衡与调速 194

第一节　机械的平衡 194

一、机械平衡的目的及分类 194

二、刚性转子平衡的分析 194

第二节　机械运转速度波动的调节简介 197

一、机械运转速度波动调节的目的 197

二、机械运转速度波动调节的方法 197

思考与练习 198

参考文献 199