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机械设计总论 1

学习目标 1

0.1 机械的组成 1

0.2 本门课程的内容、性质和任务 4

0.3 机械设计的基本要求和设计内容 5

0.4 机械零件设计的一般步骤 7

0.5 机械零件设计准则 7

0.6 机械零件设计中常用材料的选用原则 9

0.7 机械零件设计中的标准化 9

0.8 机械现代设计方法简介 10

第一篇 平面机构设计 13

第1章 机械系统运动简图设计 14

学习目标 14

1.1 平面机构的组成 14

1.2 运动简图的设计 16

1.3 机械系统具有确定运动的条件 19

1.4 平面机构运动分析 24

课堂任务 28

思考题和习题 29

第2章 平面连杆机构设计 32

学习目标 32

2.1 概述 32

2.2 铰链四杆机构 32

2.3 铰链四杆机构的演变 35

2.4 平面四杆机构的运动特性 39

2.5 平面连杆机构的设计 43

课堂任务 46

思考题和习题 46

第3章 凸轮机构设计 49

学习目标 49

3.1 凸轮机构的特点、应用与分类 49

3.2 从动件的运动规律 51

3.3 凸轮轮廓的设计 55

3.4 凸轮机构基本尺寸的确定 58

课堂任务 61

思考题和习题 61

第4章 常用步进传动机构设计 63

学习目标 63

4.1 棘轮机构设计 63

4.2 槽轮机构设计 66

4.3 不完全齿轮机构设计 68

思考题和习题 69

第二篇 机械传动设计 71

第5章 齿轮传动设计 72

学习目标 72

5.1 齿轮传动概述 72

5.2 齿廓啮合基本定律 73

5.3 渐开线及渐开线齿廓 74

5.4 标准直齿圆柱齿轮各部分名称及几何尺寸计算 77

5.5 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动 80

5.6 渐开线齿轮的切齿原理 85

5.7 变位齿轮 89

5.8 齿轮传动的失效形式及设计准则 92

5.9 齿轮材料及选择 94

5.10 直齿圆柱齿轮的受力分析及强度计算 96

5.11 斜齿圆柱齿轮传动设计 109

5.12 直齿锥齿轮传动设计 119

5.13 齿轮结构设计 124

5.14 齿轮传动的润滑 127

课堂任务 128

思考题和习题 129

第6章 蜗杆传动设计 132

学习目标 132

6.1 蜗杆传动概述 132

6.2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算 134

6.3 蜗杆、蜗轮的结构 138

6.4 蜗杆传动强度计算 139

6.5 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算 143

课堂任务 147

思考题和习题 147

第7章 轮系设计 149

学习目标 149

7.1 轮系的分类 149

7.2 定轴轮系传动比计算 150

7.3 周转轮系传动比计算 151

7.4 复合轮系传动比计算 154

7.5 轮系的功用 156

思考题和习题 158

第8章 挠性传动设计 160

学习目标 160

8.1 带传动概述 160

8.2 带传动的基本理论 164

8.3 普通V带传动设计 168

8.4 V带轮结构设计 175

8.5 带传动的张紧、安装与维护 178

8.6 链传动概述 181

8.7 链传动工作情况分析 187

8.8 滚子链传动设计 189

8.9 链传动的布置、张紧和润滑 193

课堂任务 196

思考题和习题 197

第9章 螺旋传动设计 199

学习目标 199

9.1 螺旋传动概述 199

9.2 滑动螺旋传动的设计计算 200

思考题和习题 202

第三篇 机件的连接设计 205

第10章 螺纹连接设计 206

学习目标 206

10.1 螺纹 206

10.2 螺旋副的受力分析、效率和自锁 208

10.3 螺纹连接的基本类型 211

10.4 螺纹连接的预紧和放松 212

10.5 螺纹紧固件的材料及许用应力 216

10.6 螺纹连接的强度计算 217

10.7 螺栓组连接的设计 221

10.8 提高螺栓连接强度的措施 225

课堂任务 228

思考题和习题 228

第11章 键连接和销连接设计 230

学习目标 230

11.1 键连接设计 230

11.2 花键连接设计 234

11.3 销连接设计 235

11.4 其他连接方式 236

课堂任务 236

思考题和习题 236

第四篇 轴系零部件设计 237

第12章 滑动轴承设计 238

学习目标 238

12.1 滑动轴承的类型 238

12.2 滑动轴承的结构形式 239

12.3 滑动轴承材料 242

12.4 非液体摩擦滑动轴承的设计计算 244

思考题和习题 246

第13章 滚动轴承设计 247

学习目标 247

13.1 概述 247

13.2 滚动轴承的主要类型及代号 248

13.3 滚动轴承类型的选择 251

13.4 滚动轴承的主要失效形式和设计准则 252

13.5 滚动轴承的设计计算 253

13.6 滚动轴承装置设计 258

思考题和习题 266

第14章 轴的设计 267

学习目标 267

14.1 概述 267

14.2 轴的初步估算 269

14.3 轴的结构设计 270

14.4 轴的强度验算 274

14.5 轴的刚度计算简介 275

14.6 轴的设计实例分析 275

课堂任务 280

思考题和习题 280

第15章 联轴器和离合器 281

学习目标 281

15.1 概述 281

15.2 联轴器 281

15.3 离合器 287

思考题和习题 290

第五篇 其他零部件设计 291

第16章 弹簧的设计 292

学习目标 292

16.1 弹簧的功用和类型 292

16.2 弹簧的材料和制造 293

16.3 圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计计算 295

思考题和习题 299

第17章 机械系统的动力学分析与设计 300

学习目标 300

17.1 机械系统速度的波动与调节 300

17.2 机械系统速度波动的调节方法 301

17.3 飞轮的设计 303

17.4 机械系统平衡的目的及类型 306

17.5 刚性回转构件的平衡计算 306

思考题和习题 310

参考文献 313