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绪论 1

第1章 极限与配合基础 3

1.1 极限的基本概念 3

1.1.1 互换性及其标准化 3

1.1.2 极限的基本术语和定义 4

1.2 配合的基本概念 7

1.2.1 配合的基本术语和定义 7

1.2.2 配合公差 8

1.2.3 孔与轴 10

1.2.4 极限与配合应用简介 15

1.3 形位公差与表面粗糙度简介 19

1.3.1 形位公差 19

1.3.2 表面粗糙度 22

习题1 26

第2章 工程材料及热处理 27

2.1 金属材料的力学性能 27

2.1.1 强度和塑性 27

2.1.2 硬度 30

2.1.3 冲击韧性 32

2.1.4 疲劳强度 33

2.2 铁碳合金相图 34

2.2.1 纯铁、铁碳合金相结构 34

2.2.2 铁碳合金相图 37

2.2.3 Fe-Fe3C相图的应用 42

2.3 钢的热处理 43

2.3.1 钢的普通热处理 44

2.3.2 钢的表面热处理 47

2.4 碳钢与合金钢 49

2.4.1 碳钢 49

2.4.2 合金钢的分类及编号 51

2.4.3 合金结构钢 52

2.4.4 合金工具钢 55

2.4.5 特殊性能钢 58

2.5 铸铁 59

2.6 非金属及新型材料 61

2.6.1 工程塑料 61

2.6.2 陶瓷材料 63

2.6.3 复合材料 63

2.6.4 纳米材料 64

习题2 66

第3章 构件的外力和平衡计算 67

3.1 基本概念 67

3.2 基本理论及定理 68

3.3 构件的受力图 70

3.3.1 约束及约束反作用力 70

3.3.1 受力图 72

3.4 构件的平衡计算 75

3.5 考虑摩擦时的平衡问题 78

3.5.1 静滑动摩擦 78

3.5.2 动滑动摩擦 79

3.5.3 考虑摩擦时的平衡问题 79

习题3 82

第4章 构件的内力和强度计算 90

4.1 强度计算的基本概念 90

4.2 内力与截面法 90

4.3 杆件的内力图 94

4.4 杆件的应力及强度计算 100

4.4.1 杆件应力的概念 100

4.4.2 杆件的强度计算 100

习题4 108

第5章 平面机构运动 112

5.1 机器的组成 112

5.2 运动副及机构运动简图 113

5.2.1 平面机构的运动副 113

5.2.2 机构运动简图 114

5.3 平面机构的自由度 117

5.3.1 构件的自由度及其约束 117

5.3.2 平面机构自由度的计算 117

5.3.3 计算平面机构自由度时应注意的问题 118

5.3.4 平面机构具有确定运动的条件 121

习题5 121

第6章 平面连杆机构 123

6.1 铰链四杆机构 123

6.1.1 铰链四杆机构的组成 123

6.1.2 铰链四杆机构的基本类型及应用 123

6.1.3 铰链四杆机构有曲柄的条件 125

6.2 含有一个移动副的平面四杆机构 126

6.2.1 曲柄滑块机构 126

6.2.2 偏心轮机构 127

6.2.3 导杆机构 128

6.2.4 摇块机构和定块机构 129

6.3 平面四杆机构的工作特性 130

6.3.1 急回特性 130

6.3.2 压力角和传动角 131

6.3.3 死点位置 132

6.4 平面四杆机构设计简介 134

6.4.1 按给定的行程速比系数设计四杆机构 134

6.4.2 按给定连杆的两个或三个位置设计四杆机构 135

习题6 136

第7章 凸轮机构和齿轮机构 138

7.1 概述 138

7.1.1 凸轮机构的组成 138

7.1.2 凸轮机构的分类 139

7.2 从动件的常用运动规律 141

7.2.1 等速运动规律 142

7.2.2 等加速等减速运动规律 144

7.3 凸轮轮廓曲线的设计 145

7.3.1 尖顶对心直动从动件盘形凸轮 145

7.3.2 对心滚子移动从动件盘形凸轮 146

7.3.3 摆动从动件盘形凸轮 147

7.3.4 凸轮机构设计中的几个问题 148

7.3.5 凸轮的材料、加工及固定 150

7.4 CAD方法在凸轮轮廓曲线设计中的应用 153

7.4.1 建立平面凸轮轮廓曲线的方程 154

7.4.2 程序运行及框图 155

7.5 齿轮机构简介 157

7.5.1 齿轮机构的特点及分类 157

7.5.2 渐开线齿轮齿廓的形成 158

7.5.3 渐开线齿轮的几何尺寸 158

7.5.4 渐开线齿轮的传动特点 160

7.6 其他常用齿轮机构 161

7.6.1 斜齿圆柱齿轮机构 161

7.6.2 圆锥齿轮机构 165

7.7 蜗杆机构 167

7.7.1 蜗杆机构的组成和类型 167

7.7.2 蜗杆传动的特点 168

7.7.3 主要参数 168

7.7.4 蜗杆传动回转方向的确定和几何尺寸计算 170

习题7 172

第8章 螺纹联接和键联接 174

8.1 螺纹的分类与主要参数 174

8.1.1 螺纹的分类 174

8.1.2 螺纹的主要参数 175

8.2 螺纹联接的预紧与防松 176

8.2.1 螺纹联接的基本类型 176

8.2.2 螺纹的预紧 178

8.2.3 螺纹的防松 178

8.2.4 螺栓组联接结构设计中应注意的问题 179

8.3 键联接的分类及选用 182

8.3.1 键联接的类型 182

8.3.2 键的选用 184

习题8 186

第9章 轴系零件 187

9.1 轴的分类和轴的材料 187

9.1.1 轴的分类 187

9.1.2 轴的材料 189

9.2 轴的结构设计 190

9.2.1 轴头、轴颈和轴身 190

9.2.2 轴上零件的轴向定位与固定 191

9.2.3 轴上零件的周向固定 192

9.2.4 轴的结构工艺性 192

9.2.5 提高轴的疲劳强度的措施 193

9.3 滑动轴承简介 194

9.3.1 滑动轴承的应用、类型及选用 194

9.3.2 滑动轴承的结构形式 194

9.3.3 轴瓦的结构和轴承的材料 197

9.4 滚动轴承的结构、类型及代号 200

9.4.1 滚动轴承的结构和材料 200

9.4.2 滚动轴承的类型和特点 201

9.4.3 滚动轴承的代号 205

9.5 滚动轴承的选择 208

9.6 滚动轴承的组合结构设计 209

9.6.1 滚动轴承的轴向固定 209

9.6.2 滚动轴承支承的轴系结构 212

9.6.3 滚动轴承轴向间隙及其组合位置的调整 213

9.6.4 滚动轴承的游隙和预紧 214

9.6.5 滚动轴承的配合 216

9.6.6 滚动轴承的装拆和润滑 216

习题9 218

第10章 机电一体化 219

10.1 机电一体化概述 219

10.1.1 机电一体化系统的结构要素 219

10.1.2 机电一体化系统的组成 221

10.2 机电一体化系统分析 222

10.2.1 机电一体化对机械传动的要求 222

10.2.2 机电一体化机械系统分析 223

10.2.3 机电一体化机械系统设计 224

10.3 机电一体化典型传动装置及机器 225

10.3.1 精密传动零件 225

10.3.2 谐波齿轮减速器 228

10.3.3 机电一体化的典型机器 230

10.4 工业机器人 233

10.4.1 工业机器人概述 233

10.4.2 机器人的组成 236

10.4.3 工业机器人的类型 237

10.4.4 工业机器人的应用 239

习题10 241

参考文献 242