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绪论 1

0.1 本课程基本概念、研究对象和内容 1

0.1.1 本课程的基本概念 1

0.1.2 本课程研究的对象 3

0.1.3 本课程研究的内容 3

0.2 本课程的性质、任务和学习方法 3

0.2.1 本课程的性质 3

0.2.2 本课程的任务 3

0.2.3 本课程的学习方法 3

0.3 机械设计的基本要求、一般程序和设计方法 4

0.3.1 机械设计的基本要求 4

0.3.2 机械设计的一般程序 4

0.3.3 机械设计方法 5

复习思考题 8

第1章 平面机构 9

1.1 平面机构的组成 9

1.1.1 平面运动副的组成和类型 9

1.1.2 平面机构的组成 10

1.2 平面机构简图的绘制 11

1.2.1 平面运动副和构件的表示 11

1.2.2 平面机构简图的绘制 13

1.3 平面机构自由度的计算 14

1.3.1 平面运动副对构件的约束 14

1.3.2 平面机构自由度的计算公式 14

1.3.3 计算平面机构自由度时应注意的问题 15

1.3.4 机构具有确定运动的条件 17

复习思考题 18

第2章 平面连杆机构 19

2.1 平面连杆机构的组成、基本类型和演化 19

2.1.1 平面连杆机构的组成 19

2.1.2 平面连杆机构的基本类型 19

2.1.3 平面铰链四杆机构中存在曲柄的条件 20

2.1.4 平面铰链四杆机构的演化 22

2.2 平面连杆机构的工作特性 24

2.2.1 压力角和传动角 24

2.2.2 死点 25

2.2.3 急回特性 26

2.3 图解法设计平面连杆机构 27

2.3.1 按两连架杆的对应位置设计四杆机构 27

2.3.2 用反转法按连杆预定的位置设计四杆机构 28

2.3.3 按给定的行程速比系数设计四杆机构 30

复习思考题 31

第3章 凸轮机构 32

3.1 凸轮机构的组成及类型 32

3.1.1 凸轮机构的组成、特点和应用 32

3.1.2 凸轮机构的类型 34

3.2 从动件的运动规律和选择 35

3.2.1 凸轮机构的工作过程 35

3.2.2 从动件的常用运动规律 35

3.2.3 从动件运动规律的选择 39

3.3 作图法设计凸轮轮廓曲线 40

3.3.1 尖顶对心移动从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计 40

3.3.2 滚子对心移动从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计 41

3.3.3 偏置从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计 42

3.3.4 对心平底从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计 43

3.4 解析法设计凸轮轮廓曲线 43

3.5 凸轮机构设计中的几个问题 44

3.5.1 凸轮的材料 44

3.5.2 凸轮基圆半径的确定 44

3.5.3 滚子半径的选择 45

3.5.4 压力角的确定 45

复习思考题 46

第4章 间歇运动机构 47

4.1 槽轮机构 47

4.1.1 槽轮机构的组成、工作原理和类型 47

4.1.2 槽轮机构的特点和应用 48

4.2 棘轮机构 49

4.2.1 棘轮机构的组成、工作原理和类型 49

4.2.2 棘轮机构的特点和应用 52

4.3 其他间歇机构 52

4.3.1 不完全齿轮间歇机构 52

4.3.2 凸轮式间歇机构 53

复习思考题 54

第5章 螺纹连接和螺旋传动 55

5.1 螺纹的形成、类型和主参数 55

5.1.1 螺纹的形成 55

5.1.2 螺纹的类型 55

5.1.3 螺纹的主参数 57

5.2 螺纹连接的类型和应用 58

5.2.1 螺纹连接的类型和应用概述 58

5.2.2 标准螺纹连接的结构特点和应用 58

5.3 螺纹连接的预紧及防松 60

5.3.1 螺纹连接的预紧 60

5.3.2 螺纹连接的防松 60

5.4 螺栓连接的强度计算 62

5.4.1 普通螺栓连接的强度计算 63

5.4.2 铰制孔螺栓连接的强度计算 67

5.5 提高螺栓连接强度的措施 67

5.5.1 螺纹连接件的材料 67

5.5.2 提高螺栓连接强度的措施 68

5.6 螺栓组连接的结构设计 69

5.7 螺旋传动 71

5.7.1 螺旋传动的类型 71

5.7.2 滚动螺旋传动 72

复习思考题 73

第6章 键连接、销连接和无键连接 74

6.1 键连接 74

6.1.1 键连接的类型、特点和应用 74

6.1.2 平键连接的选用及强度校核 76

6.1.3 花键连接的类型、特点和应用 79

6.2 销连接和无键连接 79

6.2.1 销连接 79

6.2.2 无键连接 80

复习思考题 82

第7章 带传动 83

7.1 带传动的组成、类型及特点 83

7.1.1 带传动的组成 83

7.1.2 带传动的类型 84

7.1.3 带传动的特点和应用 84

7.2 V带和带轮的结构 85

7.2.1 V带的结构和标准 85

7.2.2 V带轮的结构和材料 89

7.3 V带传动设计 91

7.3.1 带传动的工作情况分析 91

7.3.2 带传动的失效形式和设计准则 95

7.3.3 普通V带传动设计 95

7.4 带传动的张紧、安装及维护 102

7.4.1 带传动的张紧 102

7.4.2 带传动的安装及维护 103

复习思考题 104

第8章 链传动 105

8.1 链传动的组成、类型及特点 105

8.1.1 链传动的组成 105

8.1.2 链传动的类型 105

8.1.3 链传动的特点和应用 106

8.2 套筒滚子链及链轮 106

8.2.1 套筒滚子链 106

8.2.2 链轮 108

8.3 链传动的设计 111

8.3.1 链传动的传动比和运动特性 111

8.3.2 套筒滚子链传动的失效形式和设计准则 113

8.3.3 链传动的设计 116

8.4 链传动的布置、张紧及润滑 118

8.4.1 链传动的布置 118

8.4.2 链传动的张紧 118

8.4.3 链传动的润滑 119

复习思考题 120

第9章 齿轮传动和蜗杆传动 122

9.1 齿轮传动的组成、类型和特点 122

9.1.1 齿轮传动的组成 122

9.1.2 齿轮传动的类型 122

9.1.3 齿轮传动的特点 124

9.2 渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称及几何尺寸计算 124

9.2.1 渐开线轮廓的形成 124

9.2.2 渐开线齿轮各部分的名称 127

9.2.3 渐开线齿轮的基本参数 128

9.2.4 外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分几何尺寸计算 129

9.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动 130

9.3.1 正确啮合条件 130

9.3.2 标准中心距 131

9.3.3 重合度和连续传动条件 131

9.4 渐开线齿轮的加工方法和避免根切现象的措施 133

9.4.1 渐开线齿轮的加T方法 133

9.4.2 避免根切现象的措施 135

9.5 齿轮的材料、热处理和传动精度等级的选择 140

9.5.1 齿轮的材料、热处理 140

9.5.2 齿轮材料的许用应力 141

9.5.3 齿轮传动精度等级 144

9.6 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 145

9.6.1 齿轮传动的失效形式及设计准则 145

9.6.2 轮齿的受力分析 148

9.6.3 计算载荷 149

9.6.4 齿面接触疲劳强度计算 150

9.6.5 齿根弯曲疲劳强度计算 152

9.7 渐开线标准直齿圆柱齿轮传动设计 153

9.7.1 渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的参数选择 153

9.7.2 设计步骤 154

9.8 斜齿圆柱齿轮传动 157

9.8.1 斜齿圆柱齿轮齿廓的形成 157

9.8.2 斜齿圆柱齿轮传动的啮合特点和正确啮合条件 158

9.9 直齿圆锥齿轮传动 161

9.9.1 圆锥齿轮齿廓的形成及类型 161

9.9.2 直齿圆锥齿轮传动的啮合特点和正确啮合条件 161

9.9.3 直齿圆锥齿轮的主要参数及几何尺寸的计算 162

9.10 齿轮的结构设计、润滑及传动效率 163

9.10.1 齿轮的结构设计 163

9.10.2 齿轮的润滑 165

9.10.3 齿轮传动的效率 167

9.11 蜗杆传动的组成、特点及类型 167

9.11.1 蜗杆传动的组成 167

9.11.2 蜗杆传动的特点 167

9.11.3 蜗杆传动的类型 168

复习思考题 170

第10章 齿轮系 171

10.1 齿轮系的类型和应用 171

10.1.1 齿轮系的类型 171

10.1.2 齿轮系的应用 173

10.2 齿轮系的传动比计算 175

10.2.1 定轴齿轮系的传动比计算 175

10.2.2 周转齿轮系的传动比计算 177

10.2.3 混合齿轮系的传动比计算 178

复习思考题 179

第11章 轴 180

11.1 轴的类型、材料 180

11.1.1 轴的类型 180

11.1.2 轴的材料 182

11.1.3 轴的一般设计步骤 183

11.2 轴的结构设计 184

11.2.1 拟定轴上零件的装配方案 184

11.2.3 确定各零件的定位方案 186

11.2.4 确定轴的基本直径和各段长度 186

11.2.5 轴的结构工艺性 187

11.3 轴的强度计算 188

11.3.1 按扭转强度条件计算 188

11.3.2 按弯扭合成强度计算 188

11.3.3 轴的弯曲刚度校核计算 189

复习思考题 194

第12章 轴承 195

12.1 滚动轴承的结构、类型、特点和应用 195

12.1.1 滚动轴承的结构 195

12.1.2 滚动轴承的类型、特点和应用 196

12.2 滚动轴承的代号意义及其类型的选择 199

12.2.1 滚动轴承的代号意义 199

12.2.2 滚动轴承类型的选择 202

12.3 滚动轴承的寿命计算和静载荷计算 203

12.3.1 滚动轴承的失效形式和计算准则 203

12.3.2 滚动轴承的寿命计算 204

12.3.3 滚动轴承静载荷能力计算 209

12.4 滚动轴承的组合设计 211

12.4.1 滚动轴承的轴向固定 211

12.4.2 滚动轴承的组合支承配置形式 212

12.4.3 滚动轴承的组合调整 213

12.4.4 滚动轴承组合支承部分的刚度和同轴度 214

12.4.5 滚动轴承的预紧 214

12.5 滚动轴承的润滑及密封 215

12.5.1 滚动轴承的润滑 215

12.5.2 滚动轴承的密封 217

12.6 滑动轴承的类型、结构及材料 219

12.6.1 滑动轴承的特点和应用 219

12.6.2 滑动轴承的类型和结构 219

12.6.3 轴瓦的结构和滑动轴承的材料 221

12.7 滚动轴承与滑动轴承的性能比较 224

复习思考题 224

第13章 联轴器、离合器和制动器 226

13.1 联轴器 226

13.1.1 联轴器的类型、结构和特点 226

13.1.2 联轴器的选择 230

13.2 离合器 231

13.2.1 离合器的类型、结构和特点 231

13.2.2 离合器的选择 236

13.3 制动器 236

13.3.1 制动器的类型、结构和特点 236

13.3.2 制动器的选择 237

复习思考题 237

第14章 弹簧 238

14.1 弹簧的作用、类型、材料与制造 238

14.1.1 弹簧的作用 238

14.1.2 弹簧的类型 238

14.1.3 弹簧的材料 240

14.1.4 弹簧的制造 240

14.2 圆柱螺旋弹簧的结构、参数与尺寸 241

14.2.1 圆柱螺旋弹簧的结构 241

14.2.2 圆柱螺旋弹簧的参数与尺寸 242

复习思考题 242

参考文献 243