机械设计基础PDF电子书下载

第1章 机械设计基础概述 1

1.1 机械的组成 2

1.2 机械设计的基本要求与一般程序 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 5

1.3 机械零件的设计准则 8

1.3.1 机械零件的主要失效形式 8

1.3.2 机械零件的工作能力计算准则 8

1.3.3 机械零件的强度 10

1.3.4 机械零件设计一般步骤 11

思考题与习题 12

第2章 机构的组成 13

2.1 机构的组成 14

2.1.1 零件与构件 14

2.1.2 运动副及其分类 14

2.1.3 运动链 16

2.2 平面机构运动简图 16

2.2.1 机构运动简图 16

2.2.2 机构运动简图的绘制 18

2.3 平面机构的自由度计算 19

2.3.1 平面机构的自由度计算公式 19

2.3.2 运动链成为机构的条件 20

2.3.3 平面机构自由度计算时的注意事项 20

思考题与习题 23

第3章 平面连杆机构及其设计 25

3.1 连杆机构及其特点 26

3.2 平面连杆机构的类型和应用 26

3.2.1 平面四杆机构的基本形式 27

3.2.2 平面四杆机构的演化 29

3.2.3 平面多杆机构 32

3.3 平面四杆机构的工作特性 33

3.3.1 转动副的运动特性 33

3.3.2 从动件的急回特性 35

3.3.3 机构的传力特性 36

3.4 平面四杆机构设计 38

3.4.1 平面四杆机构运动设计的基本问题 38

3.4.2 按给定连杆位置设计平面四杆机构 39

3.4.3 按给定行程速比系数设计平面四杆机构 39

思考题与习题 41

第4章 凸轮机构及其设计 43

4.1 凸轮机构的应用与类型 44

4.1.1 凸轮机构的应用、组成及特点 44

4.1.2 凸轮机构的类型 45

4.2 从动件的运动规律 46

4.2.1 凸轮机构的运动过程和基本参数 46

4.2.2 从动件常用运动规律 47

4.2.3 从动件组合运动规律 49

4.2.4 从动件运动规律的选择 49

4.3 凸轮轮廓曲线的设计 51

4.3.1 凸轮轮廓曲线设计的基本原理 51

4.3.2 用图解法设计凸轮轮廓曲线 51

4.3.3 用解析法设计凸轮轮廓曲线 53

4.4 凸轮机构基本尺寸的确定 54

4.4.1 凸轮轮廓的压力角 54

4.4.2 凸轮基圆半径的确定 54

4.4.3 滚子推杆滚子半径的确定 55

思考题与习题 56

第5章 齿轮传动设计 59

5.1 齿轮传动的应用与类型 60

5.1.1 齿轮传动的应用与特点 60

5.1.2 齿轮传动的类型 60

5.2 齿廓啮合基本定律及渐开线齿廓 61

5.2.1 齿廓啮合基本定律 61

5.2.2 渐开线齿廓 62

5.2.3 渐开线齿廓的啮合特性 63

5.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮 65

5.3.1 渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称和符号 65

5.3.2 渐开线标准齿轮的基本参数 66

5.3.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸 67

5.3.4 渐开线标准内齿轮和齿条 68

5.3.5 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动 69

5.4 渐开线齿廓的切削加工和变位齿轮 72

5.4.1 范成法切制齿廓的原理 72

5.4.2 根切现象及不产生根切的最少齿数 73

5.4.3 渐开线变位齿轮传动简介 74

5.5 渐开线斜齿圆柱齿轮传动 75

5.5.1 渐开线斜齿圆柱齿轮的齿面和基本参数 75

5.5.2 渐开线斜齿圆柱齿轮的当量齿轮和当量齿数 78

5.5.3 平行轴斜齿轮传动的正确啮合条件和几何尺寸 78

5.6 蜗杆蜗轮传动 81

5.6.1 蜗杆蜗轮传动的特点和类型 81

5.6.2 蜗杆蜗轮传动的主要参数和几何尺寸 82

5.7 直齿圆锥齿轮传动 83

5.7.1 圆锥齿轮传动的特点和应用 83

5.7.2 直齿锥齿轮的当量齿轮 84

5.7.3 直齿圆锥齿轮传动的正确啮合条件和几何尺寸 84

5.8 渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的强度设计 86

5.8.1 齿轮传动的失效形式和设计准则 87

5.8.2 齿轮常用材料和许用应力 88

5.8.3 齿轮传动的计算载荷和载荷系数 89

5.8.4 标准直齿圆柱齿轮传动的强度设计 90

5.8.5 齿轮的结构 93

思考题与习题 96

第6章 轮系及其设计 99

6.1 轮系的类型 100

6.1.1 定轴轮系 100

6.1.2 周转轮系 100

6.1.3 复合轮系 101

6.2 轮系的传动比 102

6.2.1 定轴轮系的传动比 102

6.2.2 周转轮系的传动比 104

6.2.3 复合轮系的传动比 107

6.3 轮系的功用 108

思考题与习题 112

第7章 其他常用机构及其应用 115

7.1 棘轮机构及其应用 116

7.1.1 棘轮机构的工作原理 116

7.1.2 棘轮机构的类型和特点 116

7.1.3 棘轮机构的应用 117

7.2 槽轮机构及其应用 118

7.2.1 槽轮机构的工作原理 118

7.2.2 槽轮机构的类型和特点 119

7.2.3 槽轮机构的应用 120

7.3 不完全齿轮机构及其应用 121

7.3.1 不完全齿轮机构的工作原理 121

7.3.2 不完全齿轮机构的类型 121

7.3.3 不完全齿轮机构的特点和应用 121

7.4 凸轮式间歇运动机构及其应用 122

7.4.1 凸轮式间歇运动机构的工作原理 122

7.4.2 凸轮式间歇运动机构的特点和应用 122

7.5 螺旋机构及其应用 123

7.5.1 螺旋机构的工作原理 123

7.5.2 螺旋机构的类型 123

7.5.3 螺旋机构的特点和应用 124

思考题与习题 124

第8章 带传动与链传动 125

8.1 带传动的类型及应用 126

8.1.1 带传动的主要类型 126

8.1.2 带传动的应用 127

8.1.3 V带的类型和结构 127

8.2 带传动的工作情况分析 129

8.2.1 带传动的受力分析 129

8.2.2 带传动的应力分析 131

8.2.3 带传动的变形分析 132

8.3 V带传动设计计算 133

8.3.1 单根V带的许用功率 133

8.3.2 V带传动的设计与参数选择 137

8.4 其他带传动简介 141

8.4.1 同步带传动 141

8.4.2 高速带传动 142

8.5 链传动的类型及应用 142

8.6 链传动的结构特点 143

8.6.1 滚子链的结构特点 143

8.6.2 齿形链的结构特点 145

8.7 链传动的运动特性和受力分析 145

8.7.1 链传动的运动特性 145

8.7.2 链传动的受力分析 147

8.8 滚子链传动的主要参数及其选择 148

思考题与习题 149

第9章 螺纹连接 151

9.1 螺纹的参数及分类 153

9.1.1 螺纹形成原理及主要参数 153

9.1.2 螺纹的分类 154

9.2 螺旋副的受力、效率和自锁 155

9.3 螺纹连接的基本类型和标准连接件 156

9.3.1 螺纹连接的基本类型 156

9.3.2 标准螺纹连接件 157

9.4 螺纹连接的预紧和防松 158

9.4.1 螺纹连接的预紧 158

9.4.2 螺纹连接的防松 159

9.5 螺栓组连接的结构设计 160

9.6 螺栓连接的强度计算 162

9.6.1 受拉松螺栓连接 162

9.6.2 受拉紧螺栓连接 164

9.6.3 受剪螺栓连接 166

9.7 提高螺纹连接强度的措施 167

思考题与习题 170

第10章 轴系零、部件设计 174

10.1 轴的设计 174

10.1.1 轴的分类和材料 174

10.1.2 轴的结构设计 176

10.1.3 轴的强度校核 182

10.2 轴承类型及选择 183

10.2.1 滚动轴承的结构、类型及特性 184

10.2.2 滚动轴承的代号及类型选择 186

10.2.3 滚动轴承的寿命 188

10.2.4 滑动轴承的类型、结构及特点 194

10.2.5 滑动轴承的材料 196

10.2.6 非液体摩擦滑动轴承的校核计算 197

10.2.7 轴承的润滑和密封 198

10.2.8 其他类型轴承简介 200

10.3 轴间连接 203

10.3.1 联轴器 205

10.3.2 离合器 211

10.4 轴毂连接 213

10.4.1 键连接 213

10.4.2 花键连接 217

10.4.3 无键连接 218

10.5 轴系组合设计 219

10.5.1 轴系的轴向定位 219

10.5.2 轴系轴向位置的调整 221

10.5.3 滚动轴承的配合与装拆 222

思考题与习题 223

参考文献 227