普通高等教育“十二五”机电类规划教材 机械设计基础PDF电子书下载

第1章 总论 1

1.1机械设计的发展及机械系统的组成 1

1.1.1机械设计发展概述 1

1.1.2机械系统的组成 4

1.1.3机器、机构、零件、构件与部件 5

1.2本课程的地位、内容与任务 7

1.3本课程学习的目的、方法与特点 8

1.4机械设计的基本要求和一般步骤 9

1.4.1机械设计的基本要求 9

1.4.2机械设计的一般步骤 10

本章小结 11

单元习题 11

第一篇 常用机构 14

第2章 平面机构运动简图及自由度 14

2.1运动副及其分类 14

2.1.1运动副 14

2.1.2运动副的种类 15

2.2平面机构及其运动简图 16

2.2.1平面机构的组成 16

2.2.2平面机构运动简图及作用 16

2.2.3运动副及构件的表示方法 17

2.2.4绘制机构运动简图的步骤 18

2.3平面机构的自由度及其计算 18

2.3.1平面机构的自由度 18

2.3.2机构具有确定运动的条件 19

2.3.3平面机构自由度计算中应注意的问题 20

本章小结 23

单元习题 24

第3章 平面连杆机构 26

3.1概述 26

3.2平面连杆机构的基本类型和应用 27

3.2.1曲柄摇杆机构 27

3.2.2双曲柄机构 28

3.2.3双摇杆机构 29

3.3平面四杆机构的演化形式 30

3.3.1曲柄滑块机构 30

3.3.2导杆机构 31

3.3.3摇块机构 32

3.3.4定块机构 32

3.4平面连杆机构的基本特性 33

3.4.1运动特性 34

3.4.2传力特性 35

3.5平面连杆机构的设计 38

3.5.1连杆机构设计的基本问题 38

3.5.2按给定的连杆位置设计四杆机构 39

3.5.3按给定的行程速比因数K设计四杆机构 40

3.6平面多杆机构简介 41

本章小结 42

单元习题 42

第4章 凸轮机构 46

4.1凸轮机构的应用和分类 47

4.1.1应用举例 47

4.1.2凸轮机构的分类 48

4.2从动件的常用运动规律 50

4.2.1凸轮机构的工作过程 50

4.2.2从动件的常用运动规律 51

4.2.3从动件运动规律的选择 53

4.3凸轮轮廓曲线设计 53

4.3.1绘制原理 54

4.3.2直动从动件盘形凸轮轮廓的设计 54

4.4凸轮机构设计中应注意的问题 57

4.4.1滚子半径的选取 57

4.4.2凸轮机构的压力角 58

4.4.3基圆半径的确定 60

4.4.4凸轮的结构与材料 61

本章小结 61

单元习题 61

第5章 间歇运动机构 64

5.1棘轮机构 64

5.1.1棘轮机构的工作原理及类型 64

5.1.2棘轮机构的特点及应用 66

5.2槽轮机构 67

5.2.1槽轮机构的工作原理及类型 67

5.2.2槽轮机构的特点及应用 68

5.3不完全齿轮机构和凸轮间歇运动机构 68

5.3.1不完全齿轮机构 68

5.3.2凸轮式间歇运动机构 69

本章小结 69

单元习题 70

第二篇 机械传动 74

第6章 圆柱齿轮传动 74

6.1齿轮传动的特点与类型 75

6.2渐开线齿廓及啮合特点 76

6.2.1渐开线的形成与性质 76

6.2.2渐开线齿廓啮合的基本特性 77

6.3渐开线直齿圆柱齿轮的主要参数与几何尺寸的计算 78

6.3.1渐开线齿轮各部分的名称与代号 78

6.3.2渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 81

6.3.3公法线长度、分度圆弦齿厚与弦齿高 82

6.4渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 83

6.4.1正确啮合条件 83

6.4.2渐开线齿轮连续传动的条件及重合度 83

6.4.3标准安装与标准中心距 84

6.5渐开线齿轮的切齿原理与根切现象 85

6.5.1渐开线齿轮的加工方法与切齿原理 85

6.5.2根切现象与最少齿数 87

6.6变位直齿圆柱齿轮传动简介 88

6.6.1变位齿轮的概念 88

6.6.2变位齿轮传动的类型 88

6.7圆柱齿轮的传动精度简介 89

6.7.1齿轮传动的使用要求 89

6.7.2齿轮传动精度等级的选择及应用范围 90

6.8齿轮的失效形式、设计准则、常用材料及热处理 90

6.8.1齿轮的失效形式 90

6.8.2齿轮的设计准则 92

6.8.3齿轮的常用材料、热处理方法 93

6.9标准直齿圆柱齿轮传动的受力分析及强度计算 94

6.9.1齿轮的受力分析 94

6.9.2齿轮的强度计算 95

6.9.3主要参数的选择与设计步骤 99

6.10斜齿圆柱齿轮传动与强度计算 102

6.10.1齿廓曲面的形成与啮合特点 102

6.10.2斜齿圆柱齿轮的基本参数与几何尺寸计算 103

6.10.3斜齿圆柱齿轮的当量齿数与最少齿数 105

6.10.4斜齿圆柱齿轮传动的重合度 106

6.10.5正确啮合条件 106

6.10.6斜齿圆柱齿轮传动的受力分析及强度计算 107

6.11圆柱齿轮的结构设计、润滑与维护 109

6.11.1圆柱齿轮的结构设计 109

6.11.2齿轮传动的润滑 110

6.11.3齿轮传动的维护 111

本章小结 112

单元习题 112

第7章 其他齿轮传动 117

7.1锥齿轮传动 117

7.1.1锥齿轮传动的特点和类型 117

7.1.2直齿锥齿轮的当量齿数 118

7.1.3直齿锥齿轮的正确啮合条件 119

7.1.4直齿锥齿轮的基本参数与几何尺寸的计算 119

7.1.5齿轮的受力分析 120

7.1.6标准直齿锥齿轮传动的强度计算 121

7.2蜗杆传动 124

7.2.1蜗杆传动的类型和特点 124

7.2.2圆柱蜗杆的基木参数与几何尺寸的计算 125

7.2.3蜗杆传动的失效形式与设计准则 129

7.2.4蜗杆传动的常用材料和结构 129

7.2.5蜗杆传动的强度计算 130

7.2.6蜗杆传动的安装、效率、润滑与热平衡计算 133

本章小结 137

单元习题 137

第8章 轮系与减速器 141

8.1轮系的类型 141

8.1.1定轴轮系 142

8.1.2周转轮系 142

8.1.3复合轮系 143

8.2定轴轮系的传动比 143

8.2.1定轴轮系传动比的概念 143

8.2.2定轴轮系传动比的计算 143

8.3周转轮系的传动比 145

8.4＊复合轮系的传动比 148

8.5减速器 148

8.5.1减速器的类型 149

8.5.2定轴齿轮减速器 149

8.5.3定轴齿轮减速器的构造 150

本章小结 150

单元习题 151

第9章 带传动与链传动 153

9.1带传动的工作原理、类型及特点 153

9.1.1带传动的工作原理 154

9.1.2带传动的类型 154

9.1.3带传动的特点 155

9.2摩擦式带传动的工作情况分析 156

9.2.1带传动的受力分析与打滑 156

9.2.2带的应力分析 157

9.2.3带传动的弹性滑动与传动比 158

9.2.4带传动的疲劳强度 159

9.3普通V带及V带轮 160

9.3.1普通V带的结构及标准 160

9.3.2普通V带轮 162

9.4普通V带传动的设计 163

9.4.1V带传动的失效形式和设计准则 163

9.4.2单根V带的基本额定功率 163

9.4.3普通V带传动的设计内容 166

9.5带传动的张紧、安装与维护 171

9.5.1带传动的张紧 171

9.5.2带传动的安装和维护 172

9.6同步带传动简介 173

9.7＊链传动 174

9.7.1概述 174

9.7.2滚子链和链轮 175

9.7.3链传动的运动特性 177

9.7.4滚子链传动的设计 178

9.7.5链传动的布置、张紧及润滑 182

本章小结 184

单元习题 184

第三篇 轴系零部件 188

第10章 连接 188

10.1概述 188

10.2螺纹连接 189

10.2.1螺纹 189

10.2.2螺纹连接的基本类型和螺纹连接件 191

10.2.3螺纹连接的预紧和防松 195

10.2.4螺栓连接的结构设计 198

10.2.5提高螺栓强度的措施 199

10.3键连接 201

10.3.1松键连接的类型、特点和应用 202

10.3.2紧键连接的类型、特点和应用 204

10.3.3平键连接的选择及强度校核 205

10.4＊其他连接 207

10.4.1花键连接 207

10.4.2销连接 208

10.4.3型面连接 209

10.4.4过盈连接 209

10.4.5铆接、粘接、焊接 210

本章小结 210

单元习题 210

第11章 轴 213

11.1轴的类型及应用 213

11.2轴的常用材料及计算准则 215

11.2.1轴的常用材料 215

11.2.2轴的设计准则和设计步骤 217

11.3轴的结构设计 217

11.3.1轴上零件的布置 218

11.3.2轴上零件的定位及固定 218

11.3.3确定轴的各段直径和长度 221

11.3.4轴的加工和装配工艺性 222

11.3.5提高轴强度和刚度的措施 223

11.4轴的工作能力计算 225

11.4.1轴的强度计算 225

11.4.2轴的刚度计算 229

本章小结 230

单元习题 230

第12章 轴承 234

12.1轴承的功用和类型 234

12.2滚动轴承 235

12.2.1滚动轴承的结构、类型及特点 235

12.2.2滚动轴承的代号及选择 237

12.2.3滚动轴承的失效形式及设计准则 240

12.2.4滚动轴承的寿命计算 241

12.2.5滚动轴承的组合设计 248

12.2.6滚动轴承的润滑与密封 252

12.3＊滑动轴承 254

12.3.1滑动轴承的结构、类型及特点 254

12.3.2轴瓦的结构和轴承材料 256

12.3.3滑动轴承的润滑 258

本章小结 260

单元习题 260

第13章 联轴器、离合器及制动器 263

13.1联轴器简介 263

13.1.1联轴器的类型、特点和应用 263

13.1.2联轴器的选择 267

13.2离合器简介 268

13.2.1牙嵌式离合器 269

13.2.2摩擦离合器 269

13.3制动器简介 270

13.3.1外抱块式制动器 270

13.3.2内涨蹄式制动器 271

13.3.3带式制动器 271

本章小结 272

单元习题 272

附录A综合练习 274

附录B部分常用的机构运动简图符号（摘自GB4460-1984） 280