精密机械结构设计PDF电子书下载

第1章 平面连杆机构的原理与设计 1

1.1机构的结构分析 1

1.1.1机构的组成 1

1.1.2平面机构的运动简图 2

1.1.3平面机构的自由度 4

1.1.4应用实例分析 8

1.2铰链四杆机构的类型和应用 9

1.2.1铰链四杆机构的基本形式 9

1.2.2铰链四杆机构的曲柄存在条件 11

1.2.3铰链四杆机构的演化 12

1.3铰链四杆机构的主要特性 14

1.4平面连杆机构的设计 17

1.4.1按照给定的行程速比系数设计四杆机构 17

1.4.2按照给定连杆位置设计四杆机构 17

1.4.3按给定两连架杆间对应位置设计四杆机构 18

1.4.4按给定的轨迹设计平面四杆机构 19

1.4.5按传动特性设计连杆机构 20

1.5应用实例——遥控板仪表综合设计 24

习题 28

第2章 齿轮机构的原理与结构设计 31

2.1概述 31

2.2渐开线齿轮基本参数与尺寸计算 33

2.2.1渐开线齿廓及方程式 33

2.2.2渐开线齿轮各部分名称、代号及基本参数 34

2.2.3渐开线标准圆柱齿轮传动几何尺寸 36

2.2.4渐开线齿轮正确连续啮合的条件 38

2.3齿轮加工原理和根切现象 41

2.3.1成形法 41

2.3.2范成法 41

2.3.3根切现象 43

2.4变位齿轮传动 45

2.4.1变位齿轮的形成和特点 46

2.4.2变位系数的确定 46

2.4.3变位齿轮传动的分类及其应用 47

2.5斜齿圆柱齿轮传动 49

2.5.1斜齿圆柱齿轮的形成及传动特点 49

2.5.2斜齿圆柱齿轮几何尺寸计算 50

2.5.3斜齿轮的当量齿数 51

2.6直齿圆锥齿轮传动 52

2.7蜗杆传动 53

2.7.1蜗杆传动原理和特点 53

2.7.2蜗杆传动的主要参数及转动方向 54

2.7.3蜗杆传动的几何尺寸计算 56

2.8轮系 57

2.8.1定轴轮系传动比计算 58

2.8.2周转轮系传动比计算 59

2.8.3复合轮系的传动比计算 61

2.8.4谐波齿轮传动 62

2.9按强度条件设计齿轮传动 63

2.9.1轮齿的破坏形式、设计准则和材料 63

2.9.2直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷 65

2.9.3直齿圆柱齿轮传动的强度计算 67

2.9.4齿轮传动链的设计 72

2.10应用实例 79

2.10.1转子流量计器差补偿器分析和计算 79

2.10.2航空开锁器齿轮传动机构设计 81

习题 85

第3章 同步带传动原理与结构设计 89

3.1同步带传动原理与结构设计 89

3.1.1同步带的特点与应用 89

3.1.2同步带传动的结构原理与张紧方法 90

3.1.3梯形齿同步带轮的设计 92

3.1.4梯形齿同步带传动的设计步骤 95

3.2机械传动总论 98

3.2.1机械传动的功能 98

3.2.2机械传动的效率、功率和转矩的计算 101

3.3应用实例 103

3.3.1梯形齿同步带传动 103

3.3.2机械传动方案设计 104

习题 107

第4章 零件的连接 108

4.1概述 108

4.2可拆连接 108

4.2.1螺纹连接 108

4.2.2螺钉连接的结构设计 110

4.2.3螺栓组连接的结构设计 111

4.2.4螺栓组连接的受力分析及强度计算 112

4.2.5保证被连接零件的位置精度及防松方法 115

4.2.6销钉连接 117

4.2.7键连接 118

4.3不可拆连接 120

4.3.1焊接 120

4.3.2胶接 123

4.3.3铆接 124

4.3.4过盈连接 125

4.4机械零件与光学零件的连接 125

4.4.1圆形光学零件的机械固定结构 126

4.4.2非圆形光学零件的机械固定结构 128

4.5应用实例——棱镜分光多波长高温计目镜部件连接设计 129

习题 131

第5章 轴系零、部件 134

5.1轴的设计 134

5.1.1轴的结构设计 134

5.1.2轴的尺寸设计 138

5.1.3轴的材料选择 139

5.1.4轴的尺寸、几何公差选用与标注实例 140

5.2轴承的类型与选择、设计方法 141

5.2.1滚动轴承的选择与结构设计 141

5.2.2滑动轴承的类型与结构设计 153

5.2.3空气静压轴承 158

5.2.4弹性支承 159

5.3联轴器的类型与选型方法 164

5.4应用实例 166

5.4.1轴的设计 166

5.4.2轴系的组合结构设计 168

习题 172

第6章 直线运动机构 175

6.1滚珠丝杠机构（滚动螺旋副） 175

6.1.1滚珠丝杠机构的结构形式与选型计算 176

6.1.2消除轴向间隙的调整方法 179

6.2螺纹丝杠机构 180

6.2.1螺纹丝杠机构的类型与结构 180

6.2.2螺纹丝杠机构的设计计算 182

6.2.3螺纹丝杠传动的回差及消除措施 183

6.3直线滚珠导轨机构（直线导轨） 185

6.3.1直线导轨的结构与工作原理 185

6.3.2直线导轨的选型与设计 186

6.4直线轴承 190

6.4.1直线轴承的结构与工作原理 190

6.4.2直线轴承的选型步骤 192

6.5柔性铰链微位移工作台 193

6.5.1柔性铰链微位移工作台的结构与原理 194

6.5.2柔性铰链微位移工作台的分析与设计 196

6.6应用实例 197

6.6.1实例分析 197

6.6.2探照灯结构设计 198

6.6.3直线导轨选型实例 198

6.6.4柔性铰链微位移工作台设计实例 200

习题 201

第7章 凸轮与槽轮机构 203

7.1凸轮机构的原理与设计 203

7.1.1凸轮机构的工作原理与类型 203

7.1.2凸轮机构运动与注意事项 205

7.1.3凸轮轮廓设计 209

7.2槽轮机构的原理与设计 212

7.2.1槽轮机构的工作原理、类型及应用 212

7.2.2槽轮机构的设计方法 214

7.3应用实例——精压机中送料凸轮机构 216

习题 217

第8章 弹性元件 219

8.1概述 219

8.1.1弹性元件分类及其用途 219

8.1.2弹性元件的性能 221

8.1.3弹性元件的弹性缺陷 222

8.1.4温度对弹性元件工作的影响 223

8.2弹性元件的材料 223

8.3片弹簧 224

8.3.1片弹簧的应用、结构和材料 224

8.3.2片弹簧的计算 225

8.4螺旋弹簧 229

8.4.1概述 229

8.4.2圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计 233

8.4.3圆柱螺旋扭转弹簧的设计计算 236

8.5膜片和膜盒 239

8.5.1膜片膜盒的结构及用途 239

8.5.2膜片的计算 240

8.5.3橡胶膜片 243

8.5.4膜片的有效面积 243

8.5.5金属膜片简介 244

8.6波纹管 246

8.6.1概述 246

8.6.2波纹管的计算 248

8.7常用电动机 250

8.7.1伺服电动机 250

8.7.2变频电机 251

8.7.3步进电机 252

8.7.4直线电机 253

8.8应用实例——航空开伞器动力弹簧设计 254

习题 257

第9章 微机电系统基础 259

9.1概述 259

9.2 MEMS的材料与加工技术 260

9.2.1 MEMS的材料 260

9.2.2 MEMS的加工技术 260

9.3 MEMS典型器件及系统 261

9.3.1微传感器 261

9.3.2微致动器 262

9.3.3微型光机电器件和系统 262

9.3.4微型生物化学芯片 262

9.3.5微型机器人 263

9.3.6微飞行器 263

9.4 MEMS器件——微压力传感器的机械设计 264

9.4.1压阻式压力传感器的典型结构 264

9.4.2压阻式压力传感器的分析与设计 265

9.5微机电系统研究中存在的主要问题 267

习题 268

参考文献 269