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绪论 1

0.1 机器的组成 1

0.1.1 按功能分析机器的组成 1

0.1.2 按结构分析机器的组成 1

0.2 本课程的内容、地位及学习目的 2

0.2.1 本课程的内容 2

0.2.2 本课程的地位 3

0.2.3 学习本课程的目的 3

0.3 本课程的学习方法 3

思考题与习题 3

第1章 平面机构及自由度 4

1.1 机构的组成 4

1.1.1 运动副 4

1.1.2 自由度和运动副约束 5

1.1.3 运动链和机构 6

1.2 平面机构的运动简图 6

1.2.1 运动副及构件的表示方法 6

1.2.2 绘制机构运动简图的步骤 7

1.3 平面机构的自由度 8

1.3.1 机构具有确定运动的条件 8

1.3.2 平面机构自由度的计算 8

1.3.3 计算机构自由度的注意事项 9

思考题与习题 11

第2章 平面连杆机构 13

2.1 概述 13

2.2 平面四杆机构的类型、特点及应用 13

2.2.1 铰链四杆机构的基本形式 13

2.2.2 平面四杆机构的演化 15

2.3.1 铰链四杆机构有整转副和曲柄的条件 18

2.3 平面四杆机构的工作特性 18

2.3.2 急回特性及行程速比系数 19

2.3.3 压力角和传动角 20

2.3.4 死点位置 20

2.4 平面四杆机构的设计 21

2.4.1 按给定行程速比系数设计四杆机构 21

2.4.2 按给定连杆位置设计四杆机构 22

2.4.3 按给定两连架杆的对应位置设计四杆机构 22

思考题与习题 23

第3章 凸轮机构 25

3.1 概述 25

3.1.1 凸轮机构的应用 25

3.1.2 凸轮机构的分类 26

3.2.1 平面凸轮机构的基本尺寸和运动参数 27

3.2 从动件的常用运动规律 27

3.2.2 常用的从动件运动规律 28

3.2.3 从动件运动规律的选择 29

3.3 图解法设计凸轮轮廓 29

3.3.1 反转法原理 29

3.3.2 图解法设计凸轮轮廓曲线 29

3.4 凸轮机构设计的几个问题 32

3.4.1 凸轮机构的压力角 32

3.4.2 基圆半径的确定 32

3.4.3 滚子半径的确定 33

思考题与习题 33

第4章 齿轮机构 35

4.1 齿轮机构的特点和类型 35

4.1.1 齿轮机构的特点 35

4.1.2 齿轮机构的类型 35

4.2.1 渐开线的形成 36

4.2.2 渐开线的性质 36

4.2 渐开线与渐开线齿廓 36

4.2.3 渐开线方程 37

4.3 渐开线齿廓的啮合特性 38

4.3.1 定角速比传动 38

4.3.2 中心距可分性 38

4.3.3 渐开线齿廓间正压力方向恒定不变 39

4.4 渐开线标准直齿圆柱齿轮 39

4.4.1 渐开线齿轮各部分的名称 39

4.4.2 渐开线标准直齿圆柱齿轮基本参数和几何尺寸计算 42

4.4.3 齿条 43

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 渐开线齿轮的连续传动条件 43

4.6 渐开线齿轮的加工 44

4.6.1 渐开线齿轮的加工原理 44

4.6.2 根切现象与最少齿数 45

4.7 平行轴斜齿圆柱齿轮机构 46

4.7.1 斜齿圆柱齿轮齿廓的形成及啮合特点 46

4.7.2 斜齿圆柱齿轮的基本参数和尺寸 47

4.7.3 斜齿圆柱齿轮正确啮合条件和重合度 48

4.7.4 斜齿轮的当量齿数 49

4.8 直齿圆锥齿轮机构 49

4.8.1 直齿圆锥齿轮齿廓曲面的形成和当量齿数 50

4.8.2 直齿圆锥齿轮的基本参数和尺寸 51

4.9 轮系 52

4.9.1 轮系的类型 52

4.9.2 定轴轮系传动比的计算 53

4.9.3 周转轮系传动比的计算 54

4.9.4 混合轮系传动比的计算 56

思考题和习题 57

5.1.1 螺纹的形成、类型、主要参数和应用 59

第5章 其他常用机构 59

5.1 螺旋机构 59

5.1.2 螺旋副中的摩擦、效率和自锁 61

5.1.3 滑动螺旋机构 63

5.1.4 滚动螺旋机构 64

5.1.5 螺旋机构的功能和应用 65

5.2 间歇运动机构 66

5.2.1 棘轮机构 66

5.2.2 槽轮机构 68

5.2.3 其他间歇机构 69

5.3 挠性传动机构 71

5.3.1 带传动机构 71

5.3.2 链传动机构 73

5.4 蜗轮蜗杆机构 75

5.4.1 蜗杆机构的类型、特点和应用 75

5.4.2 蜗杆机构正确啮合条件、主要参数及几何尺寸计算 76

5.4.3 蜗杆与蜗轮的转向、蜗杆机构的滑动速度、效率和自锁 78

思考题与习题 79

第6章 机械传动总论 81

6.1 机械传动系统的功用 81

6.1.1 实现运动形式的变换 81

6.1.2 实现增速、减速或变速运动 81

6.1.3 获得大的传动比 81

6.1.4 实现运动和动力的合成与分解 82

6.1.5 获得大的机械效益 83

6.1.6 实现远距离的动力传递 83

6.2 各种常用机构的比较与应用选择 84

6.2.1 常用机构的性能特点和应用 84

6.2.2 常用机械传动的选择 85

6.3 机械传动的运动和动力的计算 87

6.3.1 机械效率的计算 87

6.3.3 转矩的计算 88

6.3.2 功率的计算 88

思考题与习题 89

第7章 机械零件设计概论 91

7.1 机械零件的工作能力和设计准则 91

7.1.1 机械零件的工作能力 91

7.1.2 机械零件的设计准则 91

7.2 机械零件设计的标准化、系列化及通用化 92

7.3 机械的摩擦、磨损和润滑 93

7.3.1 摩擦及其分类 93

7.3.2 磨损 94

7.3.3 润滑 94

思考题与习题 98

8.2 螺纹联接与螺纹联接零件 99

8.2.1 螺纹联接的基本类型和应用 99

8.1 概述 99

第8章 联接 99

8.2.2 螺纹联接零件 100

8.3 螺纹联接的预紧和防松 101

8.3.1 螺纹联接的预紧 101

8.3.2 螺栓联接的防松 102

8.4 螺纹联接的强度计算 103

8.4.1 受拉螺栓联接 104

8.4.2 受剪螺栓联接 106

8.5 键、销联接 107

8.5.1 键联接 107

8.5.2 销联接 110

8.6 联轴器与离合器 111

8.6.1 联轴器 111

8.6.2 离合器 115

思考题与习题 117

9.1.2 普通V带轮的材料与结构 119

9.1.1 V带的构造与标准 119

第9章 V带传动 119

9.1 V带与V带轮 119

9.2 带传动的工作情况分析 122

9.2.1 带传动的受力分析 122

9.2.2 带传动的应力分析 123

9.2.3 带传动的弹性滑动和传动比 124

9.3 V带的失效形式和计算准则 125

9.3.1 V带的失效形式和计算准则 125

9.3.2 单根普通V带传递的许用功率 125

9.4 V带传动的设计计算 127

9.4.1 已知条件和设计的内容 127

9.4.2 设计计算的一般步骤 127

思考题与习题 132

10.1.1 轮齿的失效形式 133

10.1 齿轮的失效形式及设计准则 133

第10章 齿轮传动 133

10.1.2 设计准则 134

10.2 齿轮常用材料及热处理、齿轮传动精度简介 135

10.2.1 选材原则 135

10.2.2 常用材料及热处理选择 135

10.2.3 齿轮传动精度简介 137

10.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 138

10.3.1 渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的受力分析和计算载荷 138

10.3.2 渐开线标准直齿圆柱齿轮强度计算 140

10.4 渐开线标准直齿圆柱齿轮传动设计 144

10.4.1 渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的参数选择 144

10.4.2 设计步骤 145

10.5 平行轴斜齿圆柱齿轮传动 147

10.5.1 受力分析 147

10.5.2 强度计算 148

10.5.3 斜齿圆柱齿轮传动设计 149

10.6 直齿锥齿轮传动 152

10.6.1 受力分析 152

10.6.2 强度计算 153

10.6.3 主要参数选择 154

10.7 齿轮的结构与润滑 154

10.7.1 圆柱齿轮的结构 154

10.7.2 齿轮传动的润滑 155

思考题与习题 156

第11章 轴 158

11.1 轴的分类 158

11.2 轴的材料 159

11.3 轴的结构设计 160

11.3.2 零件在轴上的定位和固定 161

11.3.1 轴上零件的装配方案 161

11.3.3 提高轴疲劳强度的措施 162

11.4 轴的设计计算 163

11.4.1 轴径的初步估算 163

11.4.2 轴的强度校核计算 164

11.4.3 轴的刚度计算 165

思考题与习题 168

第12章 轴承 170

12.1 滚动轴承类型、特点、精度及代号 170

12.1.1 滚动轴承的结构 170

12.1.2 滚动轴承的基本类型和特点 170

12.1.3 滚动轴承的代号 172

12.2 滚动轴承的失效形式 175

12.2.1 受力情况分析 175

12.2.2 失效形式 175

12.3 滚动轴承的组合设计 175

12.3.1 滚动轴承套圈的轴向固定 176

12.3.2 滚动轴承轴组件的轴向固定 178

12.3.3 滚动轴承组合调整 179

12.4 滚动轴承的配合与拆装 180

12.4.1 滚动轴承的配合 180

12.4.2 轴承的拆装 180

12.5 滚动轴承的选择 181

12.5.1 滚动轴承的类型选择 181

12.5.2 滚动轴承的尺寸选择 182

12.6 滚动轴承的润滑和密封 188

12.6.1 滚动轴承的润滑 188

12.6.2 滚动轴承的密封 188

12.7 滑动轴承的结构形式 189

12.7.1 向心滑动轴承 190

12.7.2 推力滑动轴承 191

12.8.2 常用的滑动轴承材料 192

12.8.1 对轴承材料的性能要求 192

12.8 滑动轴承的材料 192

12.9 非液体摩擦滑动轴承的计算 193

12.9.1 向心滑动轴承的校核计算 194

12.9.2 推力滑动轴承的校核计算 194

12.10 滑动轴承的润滑 195

12.10.1 润滑剂的选择 195

12.10.2 常用润滑方法及装置 196

思考题与习题 198

第13章 机械设计CAD简介 199

13.1 CAD技术发展概况 199

13.2 机械设计CAD中常用的数据处理方法 199

13.2.1 数表程序化 200

13.2.2 线图程序化 200

13.2.3 常用的计算机数据处理方法 201

参考文献 203