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绪论 1

0.1.1 机械设计初步 1

0.1.2 本课程的性质和基本要求 3

0.1.3 本课程的特点和学习方法 3

第1章 机械设计概述 5

1.1 机械设计一般程序 5

1.1.1 机械设计一般程序简介 5

1.1.2 机械零件的载荷和应力 6

1.1.3 机械零件的工作能力及设计准则 7

1.2 材料的选择及结构工艺性 9

1.2.1 材料选择 9

1.2.2 结构工艺性 11

思考题 11

第2章 平面机构的结构分析 12

2.1 机构的组成 12

2.1.1 基本概念 12

2.1.2 运动副及其分类 12

2.2 平面机构的运动简图 14

2.2.1 一般构件的表示法 14

2.2.2 机构运动简图的绘制 16

2.3 平面机构的自由度 18

2.3.1 平面机构自由度计算公式及机构具有确定运动的条件 18

2.3.2 计算平面机构自由度应注意的特殊情况 21

章节知识点提示 24

思考题 25

习题 25

第3章 平面连杆机构 28

3.1 平面四杆机构及其应用 28

3.1.1 铰链四杆机构的形式 28

3.1.2 铰链四杆机构形式判别 32

3.1.3 含一个移动副的四杆机构 33

3.2 平面四杆机构的基本特性 36

3.2.1 急回特性 36

3.2.2 传力特性 38

3.2.3 死点位置 39

3.3 平面四杆机构的尺度综合 40

3.3.1 按照连杆的预定位置进行尺度综合 40

3.3.2 按照给定的两连架杆的对应位置进行尺度综合 41

3.3.3 按照行程速度系数进行尺度综合 42

3.4 构件和运动副的结构 43

3.4.1 构件的结构 43

3.4.2 运动副的结构 45

3.5 间歇运动机构概述 46

3.5.1 棘轮机构 47

3.5.2 槽轮机构 49

章节知识点提示 51

思考题 52

习题 52

第4章 基础力学分析 55

4.1 静力学基础 55

4.1.1 静力学基本概念 55

4.1.2 静力学公理 56

4.1.3 力的投影与分解 57

4.2 力矩与力偶 58

4.2.1 力矩 58

4.2.2 合力矩定理 59

4.2.3 力偶及其性质 59

4.2.4 平面力偶系的合成与平衡 60

4.3 受力分析 60

4.3.1 约束与约束力 60

4.3.2 约束类型 60

4.3.3 受力分析与受力图 62

4.4 力系的平衡 63

4.4.1 平面汇交力系 63

4.4.2 平面汇交力系的平衡方程和解题步骤 65

4.5 平面一般力系 67

4.5.1 引言 67

4.5.2 平面一般力系向一点简化 68

4.5.3 平面一般力系的平衡条件与平衡方程 71

4.5.4 物系平衡和机械的静力计算 74

4.6 空间力系简介 76

4.6.1 空间力系 76

4.6.2 空间力系的平衡条件与平衡方程 79

章节知识点提示 81

思考题 82

习题 82

第5章 凸轮机构 88

5.1 概述 88

5.1.1 凸轮机构的应用和分类 88

5.1.2 凸轮和滚子的材料 90

5.1.3 凸轮的结构与安装 90

5.2 凸轮机构特性分析 91

5.2.1 凸轮机构的运动分析 91

5.2.2 从动件的常用运动规律 93

5.2.3 凸轮机构的压力角与基圆半径的关系 95

5.3 凸轮机构的尺度综合方法 96

章节知识点提示 100

思考题 100

习题 101

第6章 带传动 102

6.1 带传动概述 102

6.1.1 带传动的特点 102

6.1.2 带传动的主要类型与应用 102

6.2 V带结构 104

6.3 V带传动的工作能力分析 106

6.3.1 带传动的受力分析 106

6.3.2 带传动的变形与应力分析 107

6.3.3 带传动的运动分析 111

6.3.4 带传动的设计准则 114

6.3.5 单根V带的基本额定功率 114

6.4 V带传动的设计计算 115

6.4.1 V带设计步骤和计算方法 115

6.4.2 V带轮的设计 118

6.5 V带传动的使用 122

6.5.1 V带传动的张紧装置 122

6.5.2 V带传动的使用与维护 122

6.6 同步带 124

6.6.1 同步带传动的特点及应用 124

6.6.2 同步带的类型和主要参数 125

6.7 链传动 125

6.7.1 链传动的主要类型 125

6.7.2 链传动的特点和应用 126

6.7.3 链传动的布置、张紧和润滑 128

章节知识点提示 130

思考题 131

习题 131

第7章 齿轮传动 133

7.1 齿轮传动的类型、特点和齿廓啮合基本定律 133

7.1.1 齿轮传动的分类 133

7.1.2 齿轮机构的特点 133

7.1.3 齿廓啮合基本定律 133

7.2 渐开线直齿圆柱齿轮 135

7.2.1 渐开线的形成和性质 135

7.2.2 渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律 136

7.2.3 渐开线齿廓啮合的特点 136

7.3 渐开线齿轮各部分的名称和几何尺寸 137

7.3.1 齿轮各部分的名称 137

7.3.2 基本参数 137

7.3.3 齿轮的几何尺寸计算 139

7.4 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 140

7.4.1 渐开线齿轮正确啮合条件 140

7.4.2 中心距 141

7.4.3 连续性条件和重合度 142

7.4.4 齿条与齿轮传动 143

7.5 斜齿圆柱齿轮传动 144

7.5.1 斜齿圆柱齿轮的形成及啮合特点 144

7.5.2 斜齿轮传动的主要特点 144

7.5.3 斜齿圆柱齿轮的参数 145

7.6 齿轮加工 147

7.6.1 齿轮的加工方法 147

7.6.2 根切现象和最小齿数 149

7.7 渐开线变位直齿圆柱齿轮传动 151

7.7.1 渐开线变位直齿圆柱齿轮 151

7.7.2 变位直齿圆柱齿轮传动的啮合角和中心距 152

7.7.3 变位传动的类型和特点 152

7.7.4 选择变位系数的基本要求 154

7.8 圆柱齿轮的结构和精度 154

7.8.1 圆柱齿轮的结构 154

7.8.2 圆柱齿轮的精度 157

7.9 齿轮的失效形式及材料选择 159

7.9.1 齿轮传动的失效形式 159

7.9.2 齿轮的材料选择 159

7.10 直齿圆柱齿轮传动的强度计算 161

7.10.1 轮齿受力分析 161

7.10.2 齿面接触疲劳强度计算 162

7.10.3 齿根弯曲疲劳强度计算 163

7.10.4 齿轮的许用应力 164

7.10.5 齿轮传动主要参数的选择 167

7.11 直齿圆锥齿轮传动 171

7.12 蜗杆传动 172

7.12.1 蜗杆传动的组成和主要特点 172

7.12.2 主要参数和几何尺寸 174

7.12.3 蜗杆传动的传动关系 175

7.12.4 蜗杆机构的材料和结构 177

7.12.5 常用各类齿轮的传动选择 179

章节知识点提示 179

思考题 180

习题 181

第8章 齿轮系 184

8.1 轮系的类型与功用 184

8.1.1 轮系的类型 184

8.1.2 轮系的功用 185

8.2 定轴轮系的传动比 185

8.2.1 定轴轮系中齿轮传动方向的确定 185

8.2.2 传动比的计算 186

8.2.3 定轴轮系的应用 188

8.3 周转轮系的传动比 189

8.4 复合轮系的传动比 191

章节知识点提示 193

思考题 193

习题 193

第9章 联接 196

9.1 键、花键、销和胀紧联接 197

9.1.1 键联接 197

9.1.2 平键联接的尺寸选择与强度校核 198

9.1.3 花键联接 204

9.1.4 销联接 205

9.1.5 胀紧联接套 205

9.2 螺纹联接 206

9.2.1 常用螺纹的类型和应用 207

9.2.2 螺纹联接的结构 208

9.2.3 螺栓联接的强度计算 215

9.3 螺旋传动简介 220

9.3.1 螺旋传动的类型和应用 220

9.3.2 滚珠丝杠机构 220

9.4 联轴器 221

9.4.1 联轴器的分类 221

9.4.2 常用联轴器 222

9.4.3 联轴器的选用 225

章节知识点提示 227

思考题 227

习题 229

第10章 轴承 231

10.1 滚动轴承概述 231

10.2 滚动轴承的类型及选择 232

10.2.1 滚动轴承的类型 232

10.2.2 滚动轴承的代号 235

10.2.3 滚动轴承的选择 236

10.3 滚动轴承的失效和计算准则 237

10.3.1 滚动轴承的受载情况分析 237

10.3.2 滚动轴承的失效 238

10.3.3 滚动轴承的计算准则 238

10.4 滚动轴承的寿命 239

10.4.1 滚动轴承的寿命概念 239

10.4.2 滚动轴承的寿命计算 240

10.5 滚动轴承的组合设计 241

10.5.1 滚动轴承的轴向固定 241

10.5.2 轴承的调整 242

10.5.3 轴承的润滑与密封 243

10.5.4 滚动轴承的配合与装配 245

10.6 滚动轴承的维护 245

10.7 滑动轴承简介 248

10.7.1 滑动轴承的结构 248

10.7.2 轴瓦和轴承衬 249

章节知识点提示 251

思考题 252

习题 253

第11章 轴 254

11.1 概述 254

11.1.1 轴的分类 254

11.1.2 轴的失效 255

11.1.3 轴的设计过程 255

11.2 轴的材料 256

11.3 轴径初步估算 257

11.3.1 轴径初步估算方法 257

11.3.2 扭转变形强度计算 258

11.4 轴的结构设计 260

11.4.1 轴的结构 260

11.4.2 轴上零件的定位和固定 261

11.4.3 轴的工艺性 263

11.4.4 轴的结构与轴的零件 265

11.5 轴的强度计算 267

11.5.1 轴的简化 267

11.5.2 按弯扭组合强度校核计算 268

11.5.3 轴的设计实例 270

章节知识点提示 274

思考题 275

习题 275

第12章 机电设备随机技术文件的编制 278

12.1 概述 278

12.2 机电设备技术文件的内容 278

12.2.1 机电产品技术文件 278

12.2.2 机电产品图样及设计文件编号原则 278

12.2.3 机电产品文件目录编制样式范例 279

12.3 机电设备随机文件内容 285

12.3.1 机电产品使用说明书 285

12.3.2 合格证书格式 286

12.3.3 装箱单的内容 287

思考题 287

习题 287

附表 深沟球轴承基本尺寸与数据 289

参考文献 293