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第1章 绪论 1

1.1机器的组成及其特征 1

1.1.1机器的组成 1

1.1.2机器的特征 2

1.2机械设计的基本要求及一般程序 3

1.2.1机械设计的基本要求 3

1.2.2机械设计的一般程序 3

1.2.3机械零件设计的一般程序 4

1.3本课程研究的内容、作用、学习目的及学习方法 4

1.3.1本课程研究的内容 4

1.3.2本课程的作用 4

1.3.3学习目的 4

1.3.4学习方法 4

习题 5

第2章 平面机构的结构分析 6

2.1平面机构的组成 6

2.1.1运动副及其分类 6

2.1.2运动链 7

2.1.3运动链和机构的关系 7

2.2平面机构的运动简图 7

2.2.1平面机构的表示方法 7

2.2.2平面机构简图的绘制 9

2.3平面机构的自由度计算 10

2.3.1构件的自由度 10

2.3.2平面运动副对构件的约束 10

2.3.3平面机构自由度的计算 10

习题 14

第3章 挠性传动设计 16

3.1带传动概述 16

3.1.1带传动的组成 16

3.1.2带传动的类型 16

3.1.3带传动的特点和应用 17

3.2 V带传动分析 17

3.2.1 V带的结构和标准 18

3.3 V带传动的选用计算 20

3.3.1带传动的失效形式和设计准则 20

3.3.2 V带传动设计 20

3.4带传动的工作情况分析 27

3.4.1带传动的受力分析 27

3.4.2带传动的应力分析 28

3.4.3带传动的传动比 29

3.5带传动的张紧、安装及维护 30

3.5.1带传动的张紧 30

3.5.2带传动的安装及维护 31

习题 32

第4章 齿轮传动设计 33

4.1齿轮机构特点及类型 33

4.1.1齿轮传动的组成 33

4.1.2齿轮传动的特点 34

4.1.3齿轮传动的类型 34

4.2齿廓啮合基本定律 36

4.2.1齿廓啮合基本定律 36

4.3渐开线齿廓 37

4.3.1渐开线的形成和特性 37

4.3.2渐开线的压力角 38

4.3.3渐开线齿廓啮合特点 39

4.4渐开线标准直齿圆柱齿轮 40

4.4.1标准直齿圆柱齿轮各部分名称 40

4.4.2基本参数 41

4.4.3渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分尺寸 42

4.5渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动 43

4.5.1正确啮合条件 43

4.5.2连续传动条件 44

4.5.3标准安装和标准中心距 45

4.6渐开线齿轮的加工方法 46

4.6.1仿形法 46

4.6.2范成法 47

4.6.3根切现象与最小齿数 49

4.6.4避免根切措施 50

4.7标准直齿圆柱齿轮的设计 51

4.7.1齿轮传动的失效形式 51

4.7.2齿轮传动的设计准则 53

4.7.3齿轮的材料及热处理 53

4.7.4轮齿的受力分析 55

4.7.5计算载荷Fnc 56

4.7.6轮齿的齿根弯曲疲劳强度计算 57

4.7.7齿面接触强度的计算 58

4.7.8齿轮材料的许用应力 59

4.7.9齿轮传动主要的参数选择 62

4.7.10齿轮传动的设计步骤 63

4.7.11齿轮传动的精度 67

4.8斜齿圆柱齿轮机构 67

4.8.1斜齿圆柱齿轮齿廓的形成 67

4.8.2斜齿圆柱齿轮传动的啮合特点 68

4.8.3斜齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸 69

4.8.4斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件 70

4.8.5斜齿圆柱齿轮的当量齿数 71

4.8.6斜齿圆柱齿轮传动的重合度 71

4.8.7斜齿圆柱齿轮轮齿的强度计算 72

4.8.8斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 73

4.9直齿圆锥齿轮传动 74

4.9.1直齿圆锥齿轮传动的啮合特点 74

4.9.2直齿圆锥齿轮的主要参数及几何尺寸的计算 74

4.9.3直齿圆锥齿轮轮齿的受力分析 76

4.9.4直齿圆锥齿轮传动的强度计算 76

4.10齿轮的结构设计、润滑及传动效率 77

4.10.1齿轮的结构设计 77

4.10.2齿轮传动的润滑 79

4.10.3齿轮传动的效率 79

4.11蜗杆传动 80

4.11.1蜗杆传动的组成及特点 80

4.11.2圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 80

习题 84

第5章 齿轮系 86

5.1齿轮系的类型及功用 86

5.1.1定轴齿轮系 86

5.1.2周转齿轮系 86

5.2定轴轮系传动比的计算 87

5.2.1轮系的传动比 87

5.3周转齿轮系的传动比计算 89

5.3.1周转轮系的组成 89

5.3.2周转轮系传动比的计算 90

5.4复合齿轮系的传动比计算 91

5.5齿轮系的应用 92

5.5.1获得大的传动比 92

5.5.2实现距离较远的两轴之间的传动 93

5.5.3实现变速传动 93

5.5.4实现换向传动 93

5.5.5实现分路传动 94

5.5.6用于对运动进行合成与分解 94

习题 95

第6章 轴的设计及轴上零件简介 97

6.1轴的类型及材料 97

6.1.1轴的类型 97

6.1.2轴的材料 99

6.2轴的结构设计 100

6.2.1设计轴时应考虑的问题 100

6.2.2轴的初步估算 103

6.2.3轴的结构设计 104

6.3轴的强度计算 106

6.3.1按弯扭合成强度计算 106

6.4轴的设计实例 107

6.5联轴器、离合器、制动器及弹簧 110

6.5.1联轴器 110

6.5.2离合器 114

6.5.3制动器 116

6.5.4弹簧 117

习题 118

第7章 轴承 120

7.1滚动轴承的结构及类型 120

7.1.1滚动轴承的结构 120

7.1.2滚动轴承的类型和特性 121

7.2滚动轴承的代号意义及其类型的选择 124

7.2.1滚动轴承的代号意义 124

7.2.2滚动轴承类型的选择 127

7.3滚动轴承尺寸的选择 128

7.3.1滚动轴承的失效形式和计算准则 128

7.3.2滚动轴承的寿命计算 129

7.4滚动轴承的静载荷计算 136

7.4.1基本额定静载荷 136

7.4.2当量静载荷 136

7.4.3静强度计算 137

7.5滚动轴承的组合设计 137

7.5.1滚动轴承的轴向固定 137

7.5.2滚动轴承的组合支撑配置形式 138

7.5.3滚动轴承的组合调整 140

7.5.4滚动轴承组合支撑部分的刚度和同轴度 141

7.5.5滚动轴承的预紧 141

7.5.6滚动轴承的配合与装拆 142

7.6滚动轴承的润滑及密封 144

7.6.1滚动轴承的润滑 144

7.6.2滚动轴承的密封 146

7.7滑动轴承的类型、结构及材料 147

7.7.1滑动轴承的特点和应用 147

7.7.2滑动轴承的类型和结构 147

7.7.3轴瓦的结构和滑动轴承的材料 149

7.8非液体摩擦滑动轴承的设计计算 151

7.8.1滑动轴承的失效形式和计算准则 151

7.8.2向心滑动轴承的设计计算 152

7.8.3推力滑动轴承的设计计算 152

习题 153

第8章 连接 155

8.1连接的类型 155

8.2螺纹连接类型、特点及应用 155

8.2.1螺纹的形成和类型 155

8.2.2螺纹的主要参数 157

8.2.3螺纹连接的基本类型 158

8.2.4螺纹连接件的主要类型 158

8.3螺纹连接的预紧与防松 160

8.3.1螺纹连接的预紧 160

8.3.2螺纹连接的防松 160

8.4螺栓连接的强度计算 162

8.4.1普通螺栓连接的强度计算 162

8.4.2铰制孔螺栓连接的强度计算 165

8.5螺纹连接件的材料及提高螺栓连接强度的措施 166

8.5.1螺纹连接件的材料 166

8.5.2提高螺栓连接强度的措施 167

8.6螺栓组连接的结构设计 168

8.7螺旋传动 170

8.7.1螺旋传动的类型 170

8.7.2滚动螺旋机构 171

8.8键连接和销连接 172

8.8.1键连接的类型、特点及应用 172

8.8.2平键连接的选用及强度校核 175

8.9销连接及无键连接 176

8.9.1销连接 176

8.9.2无键连接 176

习题 178

第9章 平面连杆机构 180

9.1平面铰链四杆机构的组成及类型 180

9.1.1平面铰链四杆机构的组成 180

9.1.2平面铰链四杆机构的基本类型 180

9.1.3平面铰链四杆机构的演化 182

9.2平面铰链四杆机构的工作特性 183

9.2.1平面铰链四杆机构中存在曲柄的条件 183

9.2.2急回特性 184

9.2.3压力角和传动角 185

9.2.4死点 185

9.3平面四杆机构的设计 187

9.3.1图解法设计平面四杆机构 187

9.3.2解析法设计平面四杆机构 191

9.3.3实验法按照给定轨迹设计平面四杆机构 191

习题 192

第10章 凸轮机构 194

10.1凸轮机构的组成、应用及分类 194

10.1.1凸轮机构的组成、应用及特点 194

10.1.2凸轮机构的类型 196

10.2从动件的运动规律 198

10.2.1平面凸轮的基本尺寸和运动参数 198

10.2.2从动件的常用运动规律 199

10.2.3从动件的运动规律的选择 203

10.3盘形凸轮轮廓曲线的设计方法 203

10.3.1作图法 203

10.3.2解析法设计凸轮轮廓曲线 206

10.4凸轮机构设计中的几个问题 207

习题 209

第11章 其他机构 211

11.1棘轮机构 211

11.1.1棘轮机构的组成、工作原理及类型 211

11.1.2棘轮机构的运动设计及几何尺寸的计算 214

11.1.3棘轮转角的调节方法 216

11.2槽轮机构 217

11.2.1槽轮机构的组成、工作原理及类型 217

11.2.2槽轮机构的运动设计及几何尺寸的计算 218

11.3螺旋机构 219

11.3.1螺旋机构的类型及应用 219

11.3.2滚动螺旋机构 220

习题 221

第12章 机械系统设计 223

12.1机械系统设计的原则 223

12.1.1机械系统设计的基本要求 223

12.1.2机械设计的内容与步骤 224

12.2动力系统及传动系统设计 225

12.2.1传动方案的确定 225

12.2.2动力系统的选择 227

12.2.3计算总传动比和分配各级传动比 231

12.3执行系统的设计 234

12.3.1执行系统的组成及功能 234

12.3.2机构的选型及常用执行机构的主要性能特点 235

12.3.3执行系统的设计 236

习题 238

参考答案 239

参考文献 251