精密机械设计基础PDF电子书下载

第1章 精密机械设计基础概论 1

1.1精密机械的概念 1

1.1.1精密机械的组成 1

1.1.2机器和机构 1

1.1.3构件和零件 2

1.2精密机械设计的基本要求和一般程序 2

1.2.1机械零件的失效形式及设计准则 2

1.2.2机械产品设计的内容和要求 2

1.2.3机械零件设计一般步骤 3

1.3机械创新设计 3

第2章 静力学基础 7

2.1静力学公理 7

2.2约束和约束反力 9

2.2.1柔索约束 9

2.2.2光滑面约束 9

2.2.3光滑铰链约束 10

2.2.4连杆约束 11

2.2.5固定端约束 11

2.3物体受力分析和受力图 12

2.4平面汇交力系的合成 13

2.4.1力在平面直角坐标轴上的投影 13

2.4.2合力投影定理 14

2.4.3平面汇交力系的合成 14

2.5力矩与平面力偶系 14

2.5.1力对点之矩 14

2.5.2力偶及其性质 16

2.5.3平面力偶系的合成与平衡 17

2.6平面力系的化简与平衡方程 18

2.6.1平面力系的简化 18

2.6.2平面一般力系的平衡 19

2.6.3物体系统（以下简称“物系”）的平衡问题 20

第3章 材料力学基础 26

3.1材料力学概述 26

3.1.1材料力学的任务 26

3.1.2材料力学的研究对象和基本假设 26

3.1.3杆件变形的基本形式 26

3.1.4内力、截面法、应力 27

3.2杆的拉伸与压缩 29

3.2.1轴向拉伸或压缩时横截面上的内力 29

3.2.2轴向拉伸或压缩时横截面上的应力 29

3.2.3轴向拉伸或压缩时的强度计算 30

3.3剪切和挤压 32

3.3.1剪切和挤压的概念 32

3.3.2剪切和挤压的实用计算 32

3.4扭转 34

3.4.1外力偶矩的计算、扭矩和扭矩图 34

3.4.2圆轴扭转时横截面上的应力 36

3.4.3圆截面的极惯性矩和抗扭截面模量的计算 38

3.4.4圆轴扭转时的强度条件 38

3.5弯曲 39

3.5.1弯曲的概念 39

3.5.2梁的内力——剪力和弯矩 40

3.5.3剪力图和弯矩图 41

3.5.4弯曲正应力 43

3.5.5弯曲的强度计算 43

第4章 平面连杆机构 49

4.1平面机构的运动简图及其自由度 49

4.1.1运动副及其分类 49

4.1.2机构中构件的分类 50

4.1.3平面机构的运动简图 50

4.1.4机构的自由度 52

4.2平面连杆机构的类型及应用 54

4.2.1铰链四杆机构 55

4.2.2铰链四杆机构的演化 57

4.3四杆机构的基本特性 59

4.3.1急回特性与行程速比系数 60

4.3.2压力角与传动角 60

4.3.3死点位置 61

4.4平面回杆机构的设计 62

4.4.1按照给定的行程速比系数设计四杆机构 62

4.4.2按给定连杆位置设计四杆机构 63

第5章 凸轮机构 67

5.1凸轮机构的应用 67

5.2从动件常用的运动规律 68

5.3凸轮机构的压力角 70

5.4凸轮的基圆半径 70

5.5按给定运动规律设计盘形凸轮轮廓 71

5.5.1反转法原理 71

5.5.2对心直动尖顶从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计 72

5.5.3对心直动滚子从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计 72

5.5.4滚子半径的选择 72

第6章 带传动 76

6.1带传动概述 76

6.1.1带传动的主要类型 76

6.1.2带传动的特点和应用 77

6.2普通V带与V带轮 77

6.2.1普通V带 77

6.2.2 V带轮 79

6.3带传动工作能力分析 81

6.3.1带传动中的受力分析 81

6.3.2带传动的应力分析 82

6.3.3带传动的弹性滑动和传动比 83

6.4 V带传动的设计 84

6.4.1带传动的主要失效形式 84

6.4.2设计准则和单根V带的额定功率 84

6.4.3设计步骤和参数选择 86

6.5带传动的安装、维护和张紧 90

6.5.1 V带传动的安装和维护 90

6.5.2 V带传动的张紧 90

第7章 齿轮传动 94

7.1齿轮传动的特点和基本类型 94

7.2渐开线齿廓 95

7.2.1渐开线的形成 95

7.2.2渐开线的性质 95

7.2.3渐开线齿廓的啮合特点 95

7.3渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸计算 97

7.3.1齿轮各部名称与符号 97

7.3.2渐开线齿轮主要参数 98

7.3.3渐开线标准齿轮的公法线长度和分度圆弦齿厚 99

7.4渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 100

7.4.1正确啮条件 100

7.4.2连续传动条件 100

7.4.3标准齿轮安装 101

7.5渐开线齿轮的加工方法与根切现象 102

7.5.1渐开线齿轮加工方法 102

7.5.2根切现象及最少齿数 103

7.6变位齿轮传动 104

7.6.1标准齿轮的局限性 104

7.6.2变位齿轮及最小变位系数 104

7.6.3变位齿轮几何尺寸计算 105

7.6.4齿轮传动类型 106

7.7齿轮的失效形式与设计准则 106

7.7.1失效形式 106

7.7.2设计准则 107

7.8齿轮常用材料及精度等级 107

7.8.1齿轮的材料及热处理 107

7.8.2许用应力 109

7.8.3齿轮传动精度 110

7.9渐开线直齿圆柱齿轮传动的强度计算 112

7.9.1轮齿的受力分析 112

7.9.2轮齿的计算载荷 113

7.9.3齿面接触疲劳强度计算 113

7.9.4齿根弯曲疲劳强度计算 114

7.10平行轴斜齿圆柱齿轮传动 117

7.10.1齿廓的形成及啮合特点 117

7.10.2斜齿圆柱齿轮基本参数及几何尺寸计算 117

7.10.3斜齿轮的正确啮合条件及重合度 118

7.10.4当量齿数 119

7.10.5斜齿圆柱齿轮的强度计算 119

7.11直齿圆锥齿轮传动 121

7.11.1圆锥齿轮传动特点 121

7.11.2直齿圆锥齿轮齿廓曲面的形成 122

7.11.3直齿圆锥齿轮传动的几何尺寸 122

7.11.4直齿圆锥齿轮的强度计算 123

7.12齿轮的结构设计及润滑 125

7.12.1齿轮的结构设计 125

7.12.2齿轮传动的润滑 127

第8章 蜗杆传动 131

8.1蜗杆传动类型和特点 131

8.1.1蜗杆传动的特点和应用 131

8.1.2蜗杆传动的类型 132

8.2蜗杆传动主要参数和几何尺寸计算 132

8.2.1主要参数 133

8.2.2蜗杆蜗轮的几何尺寸计算 134

8.2.3蜗杆蜗轮的正确啮合条件 136

8.3蜗杆传动的失效、材料和结构 136

8.3.1蜗杆传动的失效形式 136

8.3.2蜗杆、蜗轮常用材料 136

8.3.3蜗杆、蜗轮的结构 136

8.4蜗杆传动受力分析和强度的计算 137

8.4.1蜗杆传动的受力分析 137

8.4.2蜗杆传动强度计算 138

8.5蜗杆传动的热平衡计算 139

8.5.1蜗杆传动的效率 139

8.5.2蜗杆传动的热平衡计算 139

第9章 轮系 143

9.1齿轮系概述 143

9.2定轴轮系传动比及其计算 144

9.2.1传动比大小的计算 144

9.2.2首、末轮转向的确定 144

9.3周转轮系传动比及其计算 145

9.4组合轮系传动比的计算 147

9.5轮系的功用 148

第10章 连接 153

10.1机械制造中常用的螺纹 153

10.1.1螺纹的形成和螺纹参数 153

10.1.2螺纹的类型、特点及应用 154

10.2普通螺纹连接 155

10.2.1螺纹连接的主要类型 155

10.2.2常用螺纹连接件 156

10.3螺纹连接的拧紧、防松及结构设计 157

10.3.1螺纹连接的拧紧 157

10.3.2螺纹连接的防松 157

10.4螺栓连接的强度计算 158

10.4.1普通螺栓的强度计算 159

10.4.2铰制孔用螺栓连接的强度计算 160

10.5滑动螺旋传动简介 162

10.5.1普通螺旋传动 162

10.5.2差动螺旋传动 162

10.6键连接 163

10.6.1键连接的类型、标准与应用 163

10.6.2平键的选择及强度计算 165

10.7花键和销连接 167

10.7.1花键连接 167

10.7.2销连接 167

第11章 轴和轴承 171

11.1轴的功用、类型及材料选择 171

11.1.1轴的类型 171

11.1.2轴的材料及选择 172

11.2轴的结构设计 173

11.2.1轴设计应满足的要求及设计步骤 173

11.2.2最小轴径的估算 173

11.2.3轴的结构设计 174

11.2.4轴上零件的固定和定位 175

11.2.5轴的结构工艺性 177

11.3轴的强度计算 178

11.4轴的设计 179

11.5滚动轴承的基本知识 181

11.5.1滚动轴承的结构 181

11.5.2滚动轴承的类型及特点 182

11.5.3滚动轴承的代号 183

11.6滚动轴承类型的选择 185

11.6.1滚动轴承的失效形式和计算准则 185

11.6.2滚动轴承的选择计算 185

11.6.3滚动轴承的组合设计 190

11.7滑动轴承的结构和轴承材料 192

11.7.1滑动轴承的结构形式 192

11.7.2轴承材料 193

第12章 联轴器和离合器 196

12.1联轴器 196

12.1.1两轴之间的相对位移 196

12.1.2联轴器的分类 196

12.1.3常见的联轴器介绍 197

12.1.4联轴器的选择 199

12.2离合器 200

12.2.1牙嵌离合器 200

12.2.2摩擦离合器 201