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前言 1

第一篇 机构原理 3

第一章 平面连杆机构 3

第一节 机械的组成 3

一、机器和机构 3

二、构件和零件 4

第二节 运动副与机构运动简图 5

一、运动副 5

二、平面机构运动简图 6

第三节 平面机构的自由度 8

一、平面机构的自由度 8

二、影响平面机构自由度计算的因素 9

第四节 铰链四杆机构及应用 11

一、曲柄摇杆机构 11

二、双曲柄机构 11

三、双摇杆机构 14

第五节 铰链四杆机构基本原理 15

一、铰链四杆机构曲柄存在的条件 15

二、影响铰链四杆机构类型的几个因素 16

三、急回特性 17

四、铰链四杆机构的压力角、传动角和死点 17

第六节 四杆机构的演化 19

一、移动副取代转动副 19

二、取不同构件为固定件 21

三、扩大运动副 23

第七节 平面铰链四杆机构的设计 24

一、按照给定的行程速比系数设计四杆机构 24

二、按给定连杆位置设计四杆机构 25

第八节 训练指导 26

一、训练课题 26

二、机构的结构特点 26

三、安装调试的难点 26

四、安装要点 27

五、安装不正确的影响 27

复习思考题 28

第二章 凸轮机构 30

第一节 凸轮机构概述 30

一、凸轮机构的组成和应用 30

二、凸轮的种类 31

第二节 从动件常用运动规律 33

一、等速运动 34

二、等加速等减速运动 35

三、简谐运动 36

四、从动件运动规律的选择 37

第三节 凸轮机构的轮廓设计 38

一、对心尖顶移动从动件盘形凸轮轮廓的绘制 38

二、对心滚子移动从动件盘形凸轮轮廓的绘制 39

三、对心平底移动从动件盘形凸轮轮廓的绘制 40

四、偏置移动从动件盘形凸轮轮廓曲线的绘制 40

五、摆动从动件盘形凸轮轮廓的绘制 41

第四节 凸轮机构的结构设计 42

一、滚子半径的选择 43

二、压力角的选择 44

三、基圆半径的确定 45

第五节 训练指导 46

一、训练课题 46

二、修理方法 46

复习思考题 48

第三章 步进运动机构 49

第一节 步进运动机构概述 49

第二节 步进运动机构的结构与原理 50

一、棘轮机构的工作原理与特点 50

二、槽轮机构的工作原理与特点 52

三、不完全齿轮机构 54

第三节 步进运动机构设计 55

一、棘轮机构的设计 55

二、槽轮机构的设计 56

第四节 训练指导 59

一、训练课题 59

二、训练条件 59

三、调试方法与步骤 59

复习思考题 60

第四章 变速及换向机构 61

第一节 变速机构 61

一、圆周布置的齿轮变速机构 61

二、单齿轮滑移多级变速机构 62

三、滑移齿轮变速机构 63

四、倍增变速机构 63

五、无级变速机构 64

第二节 换向机构 65

一、偏心情轮换向机构 65

二、滑移齿轮换向机构 66

三、离合器锥齿轮换向机构 66

第三节 训练指导 67

一、训练课题 67

二、结构简述 67

三、设备状况要求 67

四、运行性能 67

五、日常维护 67

六、定期检查 67

七、常见故障产生原因及处理 68

八、紧急情况的处理 68

复习思考题 69

第二篇 机械传动 73

第五章 摩擦传动 73

第一节 摩擦轮传动的基本理论 73

一、摩擦轮传动的基本原理 73

二、摩擦轮传动的特点、类型和适用范围 74

三、摩擦轮的材料 74

四、摩擦轮传动的加压装置 74

第二节 带传动的基本理论 75

一、带传动的基本原理 75

二、带传动的类型 75

三、带传动的特点及应用 76

四、V带 76

五、V带轮 79

六、带传动的受力分析和弹性滑动 79

第三节 V带传动的设计计算 82

一、带传动的失效形式和设计准则 82

二、设计的已知条件和内容 82

三、设计的步骤和方法 82

第四节 V带传动的张紧、安装及维护 89

一、V带传动的张紧 89

二、V带传动的安装和维护 90

第五节 同步带传动简介 91

第六节 训练指导 92

一、训练课题 92

二、修复指导意见 92

三、皮带运输机减速器皮带轮与轴配合松动后引起的故障 92

四、皮带轮与轴配合松动产生的原因 92

五、典型的修复方法 92

六、训练分析 92

复习思考题 93

第六章 链传动 94

第一节 链传动概述 94

一、链传动的工作原理和类型 94

二、链传动的特点和应用 95

第二节 滚子链和链轮 96

一、滚子链 96

二、链轮 98

第三节 链传动的运动分析 100

第四节 链传动的设计计算 101

一、链传动的主要失效形式 101

二、链传动的设计计算 102

第五节 链传动的使用、润滑及维护 109

一、链传动的使用 109

二、链传动的润滑 113

三、链传动的维护 113

第六节 训练指导 113

一、训练课题 113

二、修复指导意见 113

三、链条拉长后斗式提升机出现的故障 113

四、造成链条拉长的主要原因 113

五、典型的修理方法 114

六、训练分析 114

复习思考题 114

第七章 螺旋传动 115

第一节 螺纹联接的基本知识 115

一、螺纹的形成、分类及其主要参数 115

二、螺纹的类型、特点和应用 117

第二节 螺旋副受力分析 118

一、螺旋副的受力分析 118

二、螺纹的自锁 119

三、螺旋副的效率 120

第三节 螺纹联接的基本形式 120

一、螺纹联接的类型 120

二、标准螺纹联接件 121

第四节 螺纹联接的预紧与防松 124

一、螺纹联接的预紧 124

二、螺纹的防松 125

第五节 螺栓联接的强度计算 128

一、普通螺栓联接的强度计算 128

二、铰制孔螺栓联接强度计算 131

三、螺纹联接的许用应力 132

第六节 螺旋传动的基本理论及应用 133

一、螺旋传动的类型、特点和应用 133

二、滑动螺旋传动 134

三、滚动螺旋传动 135

第七节 训练指导 136

一、训练课题 136

二、修复的指导意见 136

三、螺钉断裂产生的主要隐患 136

四、螺钉断裂产生的原因 136

五、典型的修复方法 137

六、训练分析 137

复习思考题 137

第八章 齿轮传动 138

第一节 齿轮传动概述 138

一、齿轮传动的特点 138

二、齿轮传动的类型 139

第二节 齿轮啮合基本定律 139

第三节 渐开线齿廓 142

一、渐开线的形成及其性质 142

二、渐开线方程 143

第四节 渐开线标准齿轮的几何参数及计算 145

一、齿轮各部分名称 145

二、齿轮的几何参数 146

三、几何尺寸的计算 147

第五节 渐开线齿轮啮合传动 148

一、正确啮合条件 148

二、一对渐开线齿廓的可分离性 149

三、正确传动条件 149

第六节 渐开线齿廓切削加工原理 150

一、渐开线轮齿齿廓的切削原理 150

二、仿型法 150

三、范成法 151

第七节 渐开线齿轮的根切现象 152

一、渐开线齿廓的根切现象 152

二、渐开线齿廓的根切原因 152

三、不产生根切的条件 153

第八节 标准直齿圆柱齿轮的公法线长度和固定弦齿厚 154

一、公法线长度 154

二、固定弦齿厚 155

第九节 齿轮的精度、失效和材料 155

一、齿轮精度的组成 155

二、渐开线圆柱齿轮精度标准及标注 156

三、齿轮轮齿的失效形式 157

四、齿轮的材料 158

第十节 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 160

一、轮齿的受力分析 160

二、计算载荷 161

三、齿面接触疲劳强度计算公式 162

四、许用接触应力[σH] 164

五、齿根弯曲疲劳强度计算公式 167

六、许用弯曲应力[σF] 167

第十一节 圆柱齿轮结构 174

第十二节 变位齿轮传动 176

一、标准齿轮的主要缺点 176

二、变位齿轮 176

三、最小变位系数 177

四、变位齿轮传动的类型及特点 178

第十三节 斜齿圆柱齿轮传动 179

一、斜齿圆柱齿轮齿廓的形成及其啮合特点 179

二、斜齿圆柱齿轮的基本参数 180

三、外啮合的斜齿轮的几何尺寸 181

四、斜齿圆柱齿轮传动强度计算 181

第十四节 直齿圆锥齿轮传动 183

一、直齿圆锥齿轮传动比 183

二、直齿圆锥齿轮的几何尺寸 184

三、直齿圆锥齿轮强度计算 184

第十五节 圆弧齿轮传动 186

一、圆弧齿轮齿廓啮合原理 187

二、圆弧齿轮齿廓啮合传动的特点 187

三、圆弧齿轮传动的几何尺寸计算 187

第十六节 训练指导 188

一、训练课题 188

二、齿轮传动机构装配技术要求 188

三、圆柱齿轮传动机构的装配 188

四、齿轮传动机构的修理 190

复习思考题 193

第九章 蜗杆传动 195

第一节 蜗杆传动概述 195

第二节 普通圆柱蜗杆传动的主要参数、几何尺寸与结构 197

一、普通圆柱蜗杆传动的主要参数及其选择 197

二、蜗杆传动的几何尺寸计算 199

三、普通圆柱蜗杆和蜗轮的结构 200

第三节 蜗杆传动工作性能分析 201

一、滑动速度 202

二、蜗杆传动的效率 202

第四节 蜗杆传动的受力分析、失效形式与材料 203

一、蜗杆传动回转方向的判定 203

二、蜗杆传动的受力分析 203

三、蜗杆传动的失效形式 204

四、蜗杆传动的材料选择 205

第五节 蜗杆传动的强度计算 205

一、蜗轮齿面接触疲劳强度计算 205

二、蜗轮轮齿弯曲疲劳强度计算 206

第六节 其它蜗杆传动简介 209

一、圆弧圆柱蜗杆传动类型 209

二、圆弧圆柱蜗杆传动的特点 209

第七节 训练指导 210

一、训练课题 210

二、蜗杆传动装置的精度及技术要求 210

三、蜗杆传动机构的装配过程 211

四、蜗杆传动装置安装精度及侧隙的检查 212

复习思考题 216

第三篇 轴系结构 219

第十章 轴 219

第一节 轴概述 219

一、轴的分类及功用 219

二、设计轴应考虑的几个主要问题 222

第二节 轴材料的选用 223

一、选用原则 223

二、轴的材料 223

三、球墨铸铁及合金铸铁 224

第三节 轴的结构设计 225

一、轴的组成 225

二、轴的结构尺寸 225

三、轴的结构设计要求 226

四、轴的结构设计方法 226

第四节 轴的强度、刚度设计 232

一、初步设计计算 232

二、强度校核计算 232

三、刚度校核计算 233

第五节 常用轴的设计应用 234

一、常用轴的设计流程 234

二、常用轴的设计举例 235

第六节 训练指导 239

一、训练课题 239

二、轴弯曲的原因及不良影响 239

三、轴弯曲情况的检查 239

四、轴弯曲的矫直 240

复习思考题 242

第十一章 键、销及联接 243

第一节 键联接的类型、特点 243

一、松键联接 243

二、紧键联接 246

第二节 键联接的工作理论与键槽加工方法 247

一、键联接的工作理论 247

二、键槽的加工方法 248

第三节 键联接的尺寸选择与强度验算 249

一、选择键的类型 249

二、选择键的尺寸 249

三、强度验算 249

第四节 销与销联接 255

一、销的类型 255

二、销的材料 255

三、销联接的应用 255

第五节 销联接强度计算 257

第六节 训练指导 259

一、训练课题 259

二、键联接 259

三、装配的重要性 259

四、装配前的准备工作 259

五、典型键的装配方法 260

复习思考题 261

第十二章 滑动轴承 262

第一节 滑动轴承概述 262

—、滑动轴承的分类 262

二、滑动轴承的特点及应用 263

三、滑动轴承的设计内容 264

第二节 滑动轴承的结构 265

一、径向滑动轴承的结构 265

二、止推滑动轴承的结构 266

第三节 轴瓦的结构与材料 268

一、轴瓦的结构 268

二、轴瓦的材料 270

第四节 滑动轴承的润滑 272

一、润滑剂及其选择 273

二、润滑方法和润滑装置 275

第五节 非液体摩擦滑动轴承的设计计算 277

一、径向滑动轴承的计算 277

二、止推滑动轴承的计算 278

三、非液体摩擦滑动轴承的一般设计步骤 279

第六节 液体摩擦滑动轴承 279

一、液体动压轴承 279

二、液体静压轴承 281

第七节 训练指导 283

一、训练课题 283

二、刮研原因 283

三、刮研方法 283

四、刮研的具体步骤 283

复习思考题 286

第十三章 滚动轴承 287

第一节 滚动轴承概述 287

一、滚动轴承的构造 287

二、滚动轴承的材料 288

三、滚动轴承的应用特点 289

第二节 滚动轴承的类型选择 290

一、滚动轴承的类型 290

二、滚动轴承的代号 291

三、滚动轴承类型的选择 299

第三节 滚动轴承的尺寸选择 300

一、滚动轴承的受力分析 300

二、滚动轴承的失效形式和计算准则 300

三、滚动轴承的寿命计算 301

四、滚动轴承的静强度计算 309

五、滚动轴承的极限转速 310

六、滚动轴承选择计算流程图 311

第四节 滚动轴承的组合设计 313

一、轴承的配置 313

二、滚动轴承支承结构的基本形式 314

三、滚动轴承内、外圈的轴向紧固 315

四、滚动轴承的配合 316

五、滚动轴承的预紧 316

六、滚动轴承的安装与拆卸 319

七、滚动轴承的润滑 319

八、滚动轴承的密封 320

第五节 训练指导 324

一、训练课题 324

二、滚动轴承的安装要点 324

三、滚动轴承安装前的清洗和检验 324

四、滚动轴承的安装 325

五、典型类型的滚动轴承的装配方法 325

六、滚动轴承安装时的注意事项 327

七、滚动轴承安装中易产生的疵病及其原因 328

复习思考题 329

第十四章 联轴器与离合器 330

第一节 联轴器与离合器概述 330

一、联轴器概述 330

二、离合器概述 331

第二节 联轴器的结构与原理 331

一、刚性联轴器 331

二、无弹性元件的挠性联轴器 332

三、非金属弹性元件的挠性联轴器 334

四、金属弹性元件的挠性联轴器 335

五、联轴器的选用 335

第三节 离合器的结构与原理 338

一、嵌合式离合器 338

二、摩擦式离合器 338

三、自动离合器 339

四、离合器的选择 340

第四节 训练指导 341

一、训练课题 341

二、修复指导意见 341

三、摩擦片之间的间隙和摩擦片弯曲变形对传动的影响 341

四、造成打滑的主要原因 341

五、典型的修复方法 341

六、训练分析 342

复习思考题 342

第十五章 制动器 343

第一节 制动器概述 343

一、制动形式 343

二、制动器的分类 344

三、制动器必须满足的基本要求 344

四、制动器的安装位置 344

第二节 制动器的结构与应用 345

一、锥形制动器 345

二、带式制动器 346

三、外抱块式制动器 346

第三节 训练指导 348

一、训练课题 348

二、制动器的选择原则 348

三、制动器的设计原则 348

四、训练分析 348

复习思考题 349

第十六章 齿轮系与减速器 350

第一节 齿轮系 350

一、齿轮系的应用特点 350

二、齿轮系的分类 351

三、齿轮系传动及计算 351

第二节 减速器 359

一、减速器的型式和应用 359

二、减速器的基本构造 363

三、减速器的润滑 368

四、减速器的密封 369

五、减速器传动比的分配原则 369

六、标准减速器简介 369

七、标准减速器的选择 372

第三节 训练指导 372

一、训练课题 372

二、箱体修复的指导意义 372

三、箱体的特点 372

四、箱体的主要缺陷 372

五、造成主要缺陷的原因 372

六、典型缺陷的修复方法 373

七、训练分析 373

复习思考题 373

第十七章 回转构件的平衡 377

第一节 回转构件概述 377

第二节 回转件静平衡的基本原理 378

一、静平衡的理论基础 378

二、静平衡的设计计算 378

三、静平衡的平衡方法 380

四、静平衡的结果判断 380

第三节 回转件动平衡的基本原理 380

一、动平衡的理论基础 380

二、动平衡的设计计算 381

三、动平衡的平衡方法 382

四、实际平衡需注意的因素 382

五、回转件的平衡实验 382

第四节 训练指导 383

一、训练课题 383

二、平衡方法选择 383

三、平衡的原因分析 383

四、平衡过程 383

五、结果分析 384

复习思考题 385

附录 387

附录一：A型V带的额定功率 387

附录二：B型V带的额定功率（摘自GB/T 13575.1—1992） 389