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第1章 认识机器 1

教学导航 1

1.1 机器和机构 2

1.2 零件、部件和构件 2

1.3 机器的组成 3

1.4 机器设计应满足的基本要求及一般程序 3

实训1 台式钻床拆装与组成分析 3

知识梳理与总结 4

思考与练习题1 5

第2章 平面机构及自由度 6

教学导航 6

2.1 平面机构的组成 7

2.1.1 运动副的概念 7

2.1.2 运动副的分类 7

2.2 平面机构运动简图 8

2.2.1 平面机构运动简图的概念 9

2.2.2 平面机构运动简图的绘制 9

2.3 平面机构的自由度 10

2.3.1 平面机构的自由度计算 10

2.3.2 平面机构的自由度计算注意事项 11

实训2 绘制鄂式破碎机机构运动简图 12

知识梳理与总结 13

思考与练习题2 13

第3章 平面连杆机构 14

教学导航 14

3.1 平面连杆机构的基本形式及其演化 15

3.1.1 平面四杆机构的基本形式 15

3.1.2 四杆机构的演化形式 16

3.2 平面连杆机构的工作特性 17

3.2.1 铰链四杆机构存在曲柄的条件 17

3.2.2 平面四杆机构的运动特性——急回特性 18

3.2.3 平面四杆机构的传力特性 19

3.3 平面四杆机构的设计 20

3.3.1 按给定的行程速比系数K设计四杆机构 20

3.3.2 按连杆的预定位置设计四杆机构 21

实训3 设计曲柄摇杆机构 23

知识梳理与总结 24

思考与练习题3 24

第4章 凸轮机构 26

教学导航 26

4.1 凸轮机构的组成、应用和分类 27

4.1.1 凸轮机构的组成、应用 27

4.1.2 凸轮机构的分类 27

4.2 凸轮与从动件 29

4.2.1 凸轮与从动件的运动关系 29

4.2.2 从动件常用的运动规律 30

4.3 凸轮的轮廓线设计 31

4.3.1 凸轮轮廓设计的基本原理 32

4.3.2 用图解法设计凸轮轮廓 32

实训4 设计偏置直动从动件盘形凸轮 36

知识梳理与总结 37

思考与练习题4 37

第5章 齿轮机构 39

教学导航 39

5.1 齿轮机构的类型、特点和基本要求 40

5.1.1 齿轮机构的类型 40

5.1.2 齿轮传动的特点及基本要求 41

5.2 齿廓啮合基本定律及渐开线齿廓 41

5.2.1 齿廓啮合基本定律 41

5.2.2 渐开线齿廓 43

5.3 渐开线标准齿轮各部分的名称和尺寸 45

5.3.1 外齿轮 45

5.3.2 内齿轮 48

5.4 齿轮的结构形式 48

实训5 测定渐开线直齿圆柱齿轮参数 51

知识梳理与总结 54

思考与练习题5 54

第6章 齿轮加工及变位齿轮 55

教学导航 55

6.1 渐开线齿轮的切制原理及根切现象 56

6.1.1 切制原理 56

6.1.2 根切现象与最少齿数 58

6.2 变位齿轮 60

6.2.1 标准齿轮的局限性 61

6.2.2 变位齿轮的概念 61

实训6 用范成原理加工渐开线齿轮齿廓 62

知识梳理与总结 65

思考与练习题6 65

第7章 直齿圆柱齿轮传动 66

教学导航 66

7.1 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动 67

7.1.1 正确啮合条件 67

7.1.2 标准中心距 68

7.1.3 连续传动条件 69

7.2 齿轮传动的失效形式和设计准则 70

7.2.1 失效形式 70

7.2.2 设计准则 72

7.3 齿轮的材料及齿轮传动的精度 72

7.3.1 齿轮的材料 72

7.3.2 齿轮传动的精度 73

7.4 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 74

7.4.1 轮齿的受力分析 75

7.4.2 计算载荷 75

7.4.3 齿面接触疲劳强度计算 76

7.4.4 齿根弯曲疲劳强度计算 77

7.4.5 直齿圆柱齿轮传动的参数选择 78

实训7 设计减速器中标准直齿圆柱齿轮传动 80

知识梳理与总结 81

思考与练习题7 82

第8章 斜齿圆柱齿轮传动 83

教学导航 83

8.1 斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成 84

8.2 斜齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算 85

8.3 斜齿圆柱齿轮的当量齿数 87

8.4 平行轴斜齿圆柱齿轮传动 87

8.4.1 正确啮合条件 88

8.4.2 重合度 88

8.4.3 斜齿圆柱齿轮传动的特点 89

8.5 标准斜直齿圆柱齿轮传动的强度计算 89

8.5.1 轮齿的受力分析 89

8.5.2 斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 90

实训8 设计搅拌机用减速器中单级斜齿圆柱齿轮传动 91

知识梳理与总结 92

思考与练习题8 93

第9章 圆锥齿轮传动 94

教学导航 94

9.1 直齿圆锥齿轮应用、特点及齿廓的形成 95

9.2 直齿圆锥齿轮的背锥及当量齿数 96

9.3 直齿圆锥齿轮的主要参数及几何尺寸计算 97

9.4 直齿圆锥齿轮传动的强度计算 98

9.4.1 轮齿的受力分析 99

9.4.2 直齿圆锥齿轮传动强度计算 100

实训9 设计直齿圆锥齿轮减速器中的齿轮传动 100

知识梳理与总结 102

思考与练习题9 102

第10章 蜗杆蜗轮传动 103

教学导航 103

10.1 蜗杆传动的组成及特点 104

10.2 圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸 104

10.2.1 普通圆柱蜗杆传动的主要参数 105

10.2.2 蜗杆传动的几何尺寸计算 107

10.3 蜗杆传动的承载能力计算 107

10.3.1 蜗杆传动的失效形式及设计准则 108

10.3.2 蜗杆传动的常用材料 108

10.3.3 普通圆柱蜗杆传动的精度等级及其选择 108

10.3.4 蜗杆传动的受力分析 109

10.3.5 蜗杆传动的强度计算 110

10.4 普通圆柱蜗杆和蜗轮的结构 111

实训10 设计搅拌机用蜗杆减速器中蜗杆传动 112

知识梳理与总结 113

思考与练习题10 114

第11章 轮系传动 115

教学导航 115

11.1 轮系的功用和类型 116

11.2 轮系的传动比计算 117

11.2.1 定轴轮系传动比 117

11.2.2 周转轮系的传动比 118

11.2.3 混合轮系传动比 120

实训11 选配卷扬机卷筒机构中的齿轮齿数 120

知识梳理与总结 121

思考与练习题11 121

第12章 常见间歇运动机构 123

教学导航 123

12.1 棘轮机构 124

12.2 槽轮机构 126

12.3 凸轮式间歇运动机构 128

12.4 不完全齿轮机构 129

实训12 分析牛头刨床中间歇运动机构的组成及作用 130

知识梳理与总结 131

思考与练习题12 132

第13章 带传动 133

教学导航 133

13.1 带传动的类型及特点 134

13.1.1 带传动的类型 134

13.1.2 带传动的特点 134

13.2 V带及V带轮的结构、材料与标准 135

13.2.1 V带的构造与标准 135

13.2.2 普通V带轮的材料与结构 136

13.3 带传动的工作情况分析、失效形式和设计准则 138

13.3.1 带传动的受力分析 138

13.3.2 带传动的应力分析 139

13.3.3 V带的失效形式和设计准则及带传递的许用功率 140

13.4 带传动的弹性滑动和传动比 143

13.4.1 带传动的弹性滑动 143

13.4.2 传动比 143

13.5 V带传动的张紧装置 144

13.6 V带传动的设计 145

实训13 设计破碎机用电机与减速器之间的V带传动 148

知识梳理与总结 149

思考与练习题13 149

第14章 链传动 150

教学导航 150

14.1 链传动的组成、类型及特点 151

14.1.1 链传动的组成、类型 151

14.1.2 链传动的特点 152

14.2 套筒滚子链的结构和标准 152

14.2.1 套筒滚子链的结构 152

14.2.2 套筒滚子链标准 153

14.3 链轮 154

14.4 链传动的传动比及运动特性 157

14.4.1 传动比 158

14.4.2 运动的不均匀性 158

14.5 链传动设计计算 159

14.5.1 套筒滚子链传动的失效形式 159

14.5.2 功率曲线图及许用功率 160

14.5.3 主要参数的选择 161

14.5.4 设计计算 162

14.6 链传动的布置 163

实训14 设计螺旋输送机用套筒滚子链传动 164

知识梳理与总结 165

思考与练习题14 165

第15章 键联结和销联结 166

教学导航 166

15.1 松键联结 167

15.2 紧键联结 168

15.3 花键联结的类型、特点与应用 169

15.4 销联结 170

15.5 键联结的设计及强度核算 171

实训15 设计轴与铸铁轮毂之间的平键联结 172

知识梳理与总结 173

思考与练习题15 173

第16章 螺纹联结 174

教学导航 174

16.1 螺纹的形成、类型和主要参数 175

16.1.1 螺纹的形成、类型 175

16.1.2 螺纹的主要参数 176

16.2 螺纹副中的摩擦、效率和自锁 178

16.3 螺旋机构的类型、特点和应用 179

16.3.1 螺旋机构的类型 179

16.3.2 螺旋机构的特点和应用 181

16.4 螺纹联结的基本类型及螺纹联结件 182

16.4.1 螺纹联结的基本类型 182

16.4.2 螺纹联结件 184

16.5 螺纹联结的预紧和防松 185

16.5.1 螺纹联结的预紧 185

16.5.2 螺栓联结的防松 186

16.6 螺栓组的结构设计及提高螺栓联结强度的措施 187

16.6.1 螺栓组的结构设计 187

16.6.2 提高螺栓联结强度的措施 189

16.7 螺栓的材料及许用应力 191

16.8 螺栓联结的强度计算 193

实训16 设计汽缸用普通螺栓联结 194

知识梳理与总结 195

思考与练习题16 195

第17章 联轴器和离合器 196

教学导航 196

17.1 联轴器的类型及应用 197

17.1.1 轴的相对位移 197

17.1.2 固定式刚性联轴器 197

17.1.3 可移式刚性联轴器 199

17.1.4 弹性联轴器 201

17.2 联轴器的选择 202

17.2.1 联轴器类型选择 203

17.2.2 联轴器型号选择 203

17.3 离合器的分类及功能 204

17.3.1 牙嵌式离合器 204

17.3.2 摩擦离合器 205

17.3.3 超越离合器 207

17.4 离合器的选择 208

实训17 选择带式运输机中电动机与减速机联结用联轴器 209

知识梳理与总结 210

思考与练习题17 210

第18章 轴 211

教学导航 211

18.1 轴的用途及分类 212

18.2 轴的材料 212

18.3 轴的设计及轴直径的初步估算 213

18.4 轴的结构设计 214

18.4.1 轴上零件的定位 215

18.4.2 提高轴的疲劳强度的措施 217

18.4.3 轴的结构工艺性 218

18.5 按弯扭组合校核轴的强度 218

18.5.1 按弯扭组合校核轴的强度的基本公式 219

18.5.2 按弯扭组合校核轴强度的步骤 219

18.6 轴的刚度校核计算 220

实训18 设计单级斜齿圆柱齿轮减速器中的从动轴 221

知识梳理与总结 223

思考与练习题18 223

第19章 轴承 224

教学导航 224

19.1 轴承的类型、构造和特点 225

19.1.1 滑动轴承的构造、类型和特点 225

19.1.2 滚动轴承的构造、类型和特点 228

19.2 滚动轴承的代号 231

19.3 滚动轴承的失效形式、计算准则及类型选择 234

19.3.1 失效形式及计算准则 234

19.3.2 滚动轴承类型的选择 235

19.4 滚动轴承的尺寸选择 236

19.4.1 名词解释 236

19.4.2 滚动轴承的寿命计算公式 237

19.4.3 滚动轴承的当量动载荷计算 240

19.4.4 角接触轴承的轴向载荷 241

19.4.5 滚动轴承的静载荷计算 243

实训19 选择某机械传动中的滚动轴承 243

知识梳理与总结 244

思考与练习题19 245

第20章 轴承组合设计 246

教学导航 246

20.1 滚动轴承的轴向固定 247

20.2 滚动轴承轴的支承结构形式 248

20.3 滚动轴承组合调整 250

20.4 滚动轴承的配合与装拆 251

20.5 滚动轴承的润滑和密封 252

实训20 减速器装拆及轴系结构分析 255

知识梳理与总结 256

参考文献 257