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0 绪论 1

1 平面机构的结构分析与速度分析 3

1.1平面机构的组成 3

1.1.1运动副 3

1.1.2运动副的分类 3

1.1.3运动链 3

1.1.4机构 4

1.2平面机构运动简图 4

1.2.1平面机构运动简图 4

1.2.2平面机构运动简图的绘制 6

1.3平面机构自由度的计算 6

1.3.1平面机构自由度的计算公式 6

1.3.2平面机构自由度的计算 6

1.3.3机构具有确定运动的条件 9

1.4平面机构的组成原理、结构分类及结构分析 9

1.4.1平面机构的组成原理 9

1.4.2平面机构的结构分类 10

1.4.3平面机构的结构分析 11

1.5速度瞬心及其在机构速度分析上的应用 11

1.5.1速度瞬心 11

1.5.2速度瞬心位置的确定 12

1.5.3.速度瞬心在速度分析上的应用 13

习题 14

2 平面连杆机构及其设计 16

2.1平面连杆机构的特点 16

2.2平面四连杆机构的类型及应用 17

2.2.1平面四杆机构的基本型式 17

2.2.2平面四杆机构的演化 19

2.3平面四杆机构的基本知识 22

2.3.1四杆机构存在曲柄的条件 22

2.3.2急回运动和行程速比系数 23

2.3.3平面连杆机构的传动角与死点 24

2.4平面四杆机构的设计 27

2.4.1图解法设计四杆机构 27

2.4.2解析法设计四杆机构 30

习题 31

3 凸轮机构 33

3.1凸轮机构的应用及分类 33

3.1.1凸轮机构的应用 33

3.1.2凸轮机构的分类 34

3.2从动件常用运动规律 36

3.2.1凸轮轮廓与从动件运动的关系 36

3.2.2从动件的运动规律 37

3.2.3从动件运动规律的选择 42

3.3凸轮轮廓曲线设计 42

3.3.1凸轮廓线设计方法的基本原理 42

3.3.2图解法设计凸轮廓线 43

3.3.3解析法设计凸轮廓线 45

3.4凸轮机构基本尺寸的确定 47

3.4.1凸轮机构的压力角 47

3.4.2凸轮机构的基圆半径 48

3.4.3凸轮机构的滚子半径的选择 49

习题 50

4 齿轮机构 52

4.1齿轮机构的特点和类型 52

4.2齿廓曲线 52

4.2.1齿廓啮合基本定律 53

4.2.2齿廓曲线的选择 54

4.3渐开线及渐开线齿轮传动的特点 54

4.3.1渐开线的形成、特性及其方程 54

4.3.2渐开线齿廓满足定传动比传动 55

4.3.3渐开线齿廓传动的特点 55

4.4渐开线标准齿轮的各部分名称、参数及尺寸计算 56

4.4.1各部分名称及符号 56

4.4.2标准直齿圆柱齿轮的基本参数 56

4.4.3标准直齿轮的几何尺寸计算 57

4.4.4标准齿条的特点 58

4.4.5任意圆上的齿厚 58

4.5渐开线齿轮的加工方法及变位齿轮 59

4.5.1齿轮轮齿的加工方法 59

4.5.2根切 60

4.5.3变位齿轮 61

4.6渐开线齿轮的啮合传动 61

4.6.1直齿圆柱齿轮正确啮合的条件 61

4.6.2一对齿轮的啮合过程 62

4.6.3齿轮传动的中心距及啮合角 62

4.6.4直齿圆柱齿轮连续传动的条件 63

4.7平行轴斜齿圆柱齿轮机构 64

4.7.1斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成及其啮合特性 64

4.7.2斜齿轮的基本参数 65

4.7.3斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件及重合度 66

4.7.4斜齿轮的当量齿数 66

4.7.5斜齿轮的几何尺寸计算 67

4.7.6斜齿轮的优缺点 68

4.8直齿圆锥齿轮 68

4.8.1圆锥齿轮概述 68

4.8.2背锥和当量齿数 68

4.8.3直齿圆锥齿轮几何尺寸计算 69

习题 70

5 轮系 71

5.1轮系的分类 71

5.2定轴轮系传动比 72

5.2.1平行轴定轴轮系传动比 72

5.2.2空间定轴轮系传动比 73

5.3周转轮系传动比 73

5.4复合轮系 75

5.5轮系的应用 77

5.5.1轮系的齿数条件 77

5.5.2轮系的功用 77

5.6其它几种常用行星传动简介 79

5.6.1渐开线少齿差行星传动 79

5.6.2摆线针轮行星传动 79

5.6.3谐波齿轮传动 80

习题 80

6 其他常用机构 82

6.1棘轮机构 82

6.1.1棘轮机构的组成、工作原理 82

6.1.2棘轮机构的类型和应用 82

6.1.3棘轮机构的设计要点 84

6.2槽轮机构 85

6.2.1槽轮机构的工作原理和类型 85

6.2.2槽轮机构的运动系数及运动特性 86

6.3不完全齿轮机构 87

6.4凸轮式间歇运动机构 88

6.4.1圆柱凸轮间歇运动机构 88

6.4.2蜗杆凸轮间歇运动机构 88

6.5万向铰链机构 88

6.6组合机构 89

习题 90

7 机械的调速与平衡 91

7.1机械运转的速度波动及其调节 91

7.1.1引起机械速度波动的原因 91

7.1.2机械运转的平均角速度和速度不均匀系数 91

7.1.3周期性速度波动的调节 92

7.1.4非周期性速度波动的调节 95

7.2刚性转子的平衡 96

7.2.1问题的提出 96

7.2.2盘类转子的平衡 96

7.2.3轴类转子的平衡 98

习题 101

8 机械零件设计概论 102

8.1机械零件的失效形式 102

8.1.1整体断裂 102

8.1.2过大的残余变形 102

8.1.3表面破坏 102

8.1.4破坏正常工作条件引起的失效 102

8.2机械零件设计应满足的基本要求 103

8.2.1避免在预定寿命期内失效的要求 103

8.2.2结构工艺性要求 103

8.2.3经济性要求 103

8.2.4质量小的要求 103

8.2.5可靠性要求 104

8.3机械零件的设计准则 104

8.3.1强度准则 104

8.3.2刚度准则 104

8.3.3寿命准则 104

8.3.4振动稳定性准则 104

8.3.5可靠性准则 105

8.4机械零件常用材料及其选择 105

8.4.1机械零件常用的材料 105

8.4.2机械零件材料的选择原则 106

8.5机械设计中的标准化 106

8.6机械零件的许用应力 107

8.6.1材料的疲劳特性 107

8.6.2零件的极限应力线图 110

8.6.3提高机械零件疲劳强度的措施 111

8.7机械零件的接触强度 111

8.8摩擦、磨损及润滑 112

8.8.1摩擦 112

8.8.2磨损 113

8.8.3润滑 115

习题 116

9 螺纹连接 117

9.1螺纹 117

9.1.1螺纹及螺纹的主要参数 117

9.1.2螺纹分类、特点和应用 118

9.2螺纹连接的基本类型和标准螺纹连接件 120

9.2.1螺纹连接的基本类型 120

9.2.2标准螺纹连接件 121

9.3螺纹连接的预紧和防松 124

9.3.1螺纹连接的预紧 124

9.3.2螺纹连接的防松 126

9.4螺栓组连接设计 128

9.4.1螺栓组连接的结构设计 128

9.4.2螺栓组连接受力分析 130

9.5单个螺栓连接的强度计算 134

9.5.1松螺栓连接强度计算 134

9.5.2紧螺栓连接强度计算 134

9.5.3螺栓连接件的许用应力 138

9.6螺纹连接零件的常用材料和力学性能等级 139

9.7提高螺栓连接强度的措施 140

习题 145

10 啮合传动 148

10.1齿轮传动的主要失效形式 148

10.2齿轮材料及热处理选择 150

10.2.1齿轮材料 150

10.2.2齿轮热处理 150

10.3齿轮传动的计算载荷 152

10.3.1轮齿的受力分析 152

10.3.2计算载荷 153

10.4标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 154

10.4.1齿根弯曲疲劳强度计算 154

10.4.2齿面接触疲劳强度计算 156

10.4.3齿轮传动设计参数的选择 157

10.5齿轮材料的许用应力与精度选择 159

10.5.1齿轮传动的许用应力 159

10.5.2齿轮精度的选择 160

10.6标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 164

10.6.1标准斜齿圆柱齿轮传动重合度 164

10.6.2齿根弯曲疲劳强度计算 164

10.6.3齿面接触疲劳强度计算 166

10.7标准锥齿轮传动的强度计算 169

10.7.1设计参数 170

10.7.2轮齿的受力分析 170

10.7.3齿根弯曲疲劳强度计算 170

10.7.4齿面接触疲劳强度计算 171

10.8齿轮的结构设计 172

10.9齿轮传动的润滑 173

10.9.1齿轮传动的润滑方式 173

10.9.2润滑剂的选择 174

10.10蜗杆传动的组成、特点及类型 174

10.11蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算 175

10.12蜗杆传动的主要失效形式、常用材料和结构 178

10.13蜗杆传动的强度计算简介 179

习题 180

11 带传动与链传动 182

11.1引言 182

11.2带传动 183

11.2.1带传动的特点、组成、类型 183

11.2.2普通V带和窄V带的型号及结构 184

11.2.3 V带带轮 186

11.2.4带传动的工作情况分析 188

11.2.5带传动的张紧 191

11.2.6其它带传动简介 192

11.3带传动案例设计与分析 194

11.3.1设计要求与数据 194

11.3.2设计内容 194

11.3.3设计步骤、结果及说明 194

11.4链传动 200

11.4.1链传动的组成、特点及应用 200

11.4.2滚子链的结构参数 201

11.4.3套筒滚子链轮 202

11.4.4套筒滚子链传动的工作情况分析 204

11.4.5链传动的合理布置和张紧方法 206

11.4.6链传动的使用和维护 207

11.4.7其它链传动及链条简介 208

11.5链传动案例设计与分析 209

11.5.1设计要求与参数 209

11.5.2设计内容 209

11.5.3设计步骤、结果及说明 209

习题 213

12 滑动轴承 215

12.1液体动压润滑滑动轴承工作原理 215

12.2滑动轴承的类型、特点及应用 217

12.3滑动轴承的结构、失效形式及常用材料 217

12.3.1滑动轴承的结构 217

12.3.2滑动轴承的失效形式 221

12.3.3滑动轴承的材料 222

12.4滑动轴承的润滑 225

12.4.1润滑剂及其选择 225

12.4.2润滑方法和润滑装置 226

12.4.3不完全液体润滑轴承的设计计算 227

习题 230

13 滚动轴承 231

13.1概述 231

13.1.1滚动轴承的组成 231

13.1.2滚动轴承的分类 232

13.2常用滚动轴承的类型、代号及选择 232

13.2.1常用滚动轴承的类型 232

13.2.2滚动轴承的代号 232

13.2.3滚动轴承的选择 235

13.3滚动轴承的选择计算 236

13.3.1滚动轴承内部的载荷分布及应力变化情况 236

13.3.2滚动轴承的失效形式 236

13.3.3滚动轴承的计算准则 237

13.3.4轴承的寿命 237

13.3.5基本额定动载荷 237

13.3.6滚动轴承的寿命计算公式 238

13.3.7滚动轴承的当量动载荷 238

13.3.8角接触轴承轴向载荷Fa的计算 239

13.3.9滚动轴承的静载荷计算 240

13.4滚动轴承的组合设计 244

13.4.1轴承的轴向固定 244

13.4.2滚动轴承的配合与装拆 246

13.4.3轴向位置及轴承游隙的调整 246

13.4.4支承部分的刚度和同轴度 246

13.4.5滚动轴承的润滑 247

13.4.6滚动轴承的密封 248

习题 250

14 轴及其连接 252

14.1概述 252

14.1.1轴的用途与分类 252

14.1.2轴的材料 252

14.2轴的结构设计 255

14.2.1零件在轴上的定位 255

14.2.2轴段的直径和长度的确定 265

14.2.3轴的定位 265

14.2.4提高轴的强度和刚度的措施 266

14.2.5轴的结构工艺性 267

14.3轴的强度计算 267

14.3.1轴的强度校核计算 267

14.3.2轴的刚度校核 270

14.3.3轴的振动及振动稳定性的概念 271

习题 276

参考文献 278