第1篇 总论 1
第1章 绪论 1
1.1本课程的研究对象 1
1.2本课程的内容、性质和任务 4
思考题与习题 4
第2章 机械设计概论 5
2.1概述 5
机械设计应满足的基本要求 5
机械设计的一般程序 5
2.2机械零件的强度 6
载荷和应力的分类 6
机械零件强度计算的条件 8
静应力下的许用应力 8
变应力下的许用应力 8
提高机械零件强度的措施 10
2.3机械零件的表面强度 10
表面接触强度 10
表面挤压强度 11
表面磨损强度 11
2.4机械零件的常用材料 12
机械零件的常用材料 12
材料的选用原则 12
2.5机械零件的工艺性 14
工艺性的基本要求 14
机械零件的结构工艺性 14
2.6机械零件的标准化、系列化、通用化 15
2.7机械设计中的常用设计方法 15
机械零件的常规设计方法 16
机械现代设计方法简介 16
思考题与习题 17
第2篇 机构与机械传动 18
第3章 平面机构的运动简图及自由度 18
3.1运动副 18
构件与零部件 18
运动副及其分类 19
自由度和约束 20
3.2平面机构运动简图 20
构件与运动副的表示方法 20
平面机构运动简图的绘制方法 22
3.3平面机构的自由度 23
平面机构自由度计算公式 23
机构具有确定运动的条件 23
计算机构自由度时应注意的问题 25
思考题与习题 27
第4章 平面连杆机构 30
4.1铰链四杆机构的三种基本型式及应用 30
曲柄摇杆机构 31
双曲柄机构 31
双摇杆机构 33
4.2铰链四杆机构的演化 34
转动副转化成移动副 34
取不同构件为机架 34
杆块对调 36
扩大转动副 36
4.3铰链四杆机构有曲柄的条件及主要工作特性 37
铰链四杆机构有曲柄的条件 37
行程速度变化系数 39
压力角和传动角 40
死点位置 41
4.4平面四杆机构的设计 42
按给定的行程速度变化系数设计四杆机构 42
按给定连架杆的对应位置设计四杆机构 44
思考题与习题 45
第5章 凸轮机构 47
5.1凸轮机构的应用和分类 47
凸轮机构的应用 47
凸轮机构的分类 48
5.2从动件的常用运动规律 50
等速运动规律 51
等加速等减速运动规律 51
简谐运动规律 53
摆线运动规律 54
5.3按给定运动规律设计凸轮轮廓 55
凸轮廓线设计方法的基本原理 56
用作图法设计凸轮轮廓曲线 56
用解析法设计凸轮轮廓曲线 58
5.4凸轮机构设计中应注意的几个问题 60
凸轮机构压力角 60
滚子从动件滚子半径的选择 61
思考题与习题 62
第6章 齿轮传动 64
6.1齿轮传动的特点及类型 64
齿轮传动的特点 64
齿轮传动的类型 64
6.2齿廓啮合基本定律 66
6.3渐开线齿廓 67
渐开线的形成 67
渐开线的特性 67
渐开线上某点的压力角 67
6.4齿轮各部分名称及渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本尺寸 68
渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称及符号 68
渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸计算 69
6.5一对渐开线标准齿轮的啮合 71
渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律 71
渐开线齿廓啮合的两个优点 71
正确啮合条件 72
渐开线齿轮连续传动的条件及重合度 72
渐开线齿轮的标准中心距 73
6.6渐开线齿轮的切齿原理 73
成形法 73
范成法 74
6.7根切现象及最少齿数 75
根切现象 75
避免根切的最少齿数 75
6.8变位齿轮传动概述 76
标准齿轮存在的问题 76
变位齿轮 76
变位齿轮传动 77
6.9齿轮传动的失效形式及计算准则 77
失效形式 77
计算准则 79
6.10齿轮材料及其热处理 79
齿轮常用材料 79
齿轮常用的热处理方法 79
6.11齿轮传动的精度及选择 81
齿轮传动的精度组成 81
精度等级的选择 81
精度等级的标注 82
6.12直齿圆柱齿轮传动的受力分析及计算载荷 82
受力分析 82
计算载荷 83
6.13直齿圆柱齿轮传动的强度计算 83
齿根弯曲疲劳强度计算 83
齿面接触疲劳强度计算 86
6.14斜齿圆柱齿轮传动概述 90
斜齿圆柱齿轮的齿廓曲面及啮合特点 90
几何尺寸计算 91
斜齿轮传动的正确啮合条件和重合度 92
斜齿轮的当量齿数 93
斜齿轮的优缺点 94
斜齿圆柱齿轮传动的受力分析 94
斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 95
6.15 圆锥齿轮传动概述 98
直齿圆锥齿轮传动的传动比 98
直齿圆锥齿轮的当量齿数 98
直齿圆锥齿轮的正确啮合条件 100
直齿圆锥齿轮的几何尺寸计算 100
直齿圆锥齿轮传动的受力分析 101
直齿圆锥齿轮传动的强度计算 102
6.16齿轮的结构 103
6.17齿轮传动的效率、润滑与维护 104
齿轮传动的效率 104
齿轮传动的润滑 105
齿轮传动的维护 106
思考题与习题 106
第7章 蜗杆传动 110
7.1蜗杆传动的类型特点 110
蜗杆传动的类型 110
蜗杆传动的特点 111
7.2蜗杆传动的啮合特性和运动关系 111
蜗杆传动的正确啮合条件 111
蜗杆传动的运动关系 113
7.3蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算 113
蜗杆传动的主要参数 113
蜗杆传动的几何尺寸计算 114
7.4蜗杆传动的失效形式和设计准则 115
蜗杆传动的失效形式 115
蜗杆传动的设计准则 115
7.5蜗杆、蜗轮的材料与结构 115
蜗杆的材料与结构 115
蜗轮的材料与结构 116
7.6蜗杆传动的受力分析 116
计算力的大小 116
确定力的方向 117
7.7蜗杆传动的强度计算 118
7.8蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算 119
蜗杆传动的效率 119
蜗杆传动的润滑 120
蜗杆传动的热平衡计算 120
7.9蜗杆传动的安装与维护 121
蜗杆传动的安装与调整 121
蜗杆传动的维护 121
思考题与习题 121
第8章 轮系 123
8.1轮系及其分类 123
定轴轮系 123
周转轮系 124
8.2定轴轮系的传动比 124
平面定轴轮系 124
空间定轴轮系 125
8.3周转轮系的组成及传动比 125
周转轮系的组成 125
周转轮系的类型 126
周转轮系传动比的计算 126
应用周转轮系传动比公式须注意的问题 127
8.4复合轮系传动比 128
8.5轮系的应用 129
相距较远两轴间的传动 129
实现变速传动 129
获得大的传动比 130
合成运动和分解运动 130
实现分路传动 131
实现换向传动 131
思考题与习题 131
第9章 带传动和链传动 134
9.1带传动概述 134
带传动的工作原理 134
带传动的类型 134
带传动的特点 135
V带的结构和类型 135
带传动的张紧装置、安装与维护 137
9.2带传动的受力分析和应力分析 137
带传动的受力分析 137
带传动的应力分析 138
9.3带传动的弹性滑动和打滑 139
9.4带传动的失效形式、设计准则和许用功率 140
带传动的失效形式和设计准则 140
带传动的许用功率 140
9.5 V带传动的设计计算 142
9.6链传动概述 146
链传动的工作原理 146
链传动的类型 146
链传动的特点 146
传动链的结构 146
9.7链传动的运动特性和受力分析 148
链传动的运动特性 148
链传动的受力分析 149
9.8滚子链传动的设计计算 150
链传动的失效形式和设计准则 150
极限功率曲线 150
额定功率曲线 150
静强度校核 152
主要参数的选择 152
9.9链传动的布置形式、润滑与张紧 153
链传动的布置 153
链传动的润滑 153
链传动的张紧 153
思考题与习题 154
第10章 其他传动类型简介 156
10.1棘轮机构 156
棘轮机构的组成及工作原理 156
棘轮机构的类型 156
棘轮机构的特点及其应用 158
10.2槽轮机构 159
槽轮机构的组成、工作原理及其类型 159
槽轮机构的特点及其应用 160
10.3不完全齿轮机构 161
不完全齿轮机构的工作原理及其特点 161
不完全齿轮机构的类型及其应用 161
10.4广义机构 162
液、气动机构简介 162
光电机构简介 164
思考题与习题 165
第11章 组合机构及机械系统方案设计 166
11.1机构的组合方式 166
11.2机械系统的方案设计 168
思考题与习题 174
第12章 机械系统动力学 176
12.1机械速度波动的调节 176
机械运转的三个阶段 176
机械速度波动产生的原因和调节的目的 177
机械的周期性速度波动及其调节 177
机械的非周期性速度波动及其调节 179
12.2回转件的平衡 180
回转件平衡的目的 180
回转件平衡的计算 180
回转件的平衡试验 183
思考题与习题 185
第3篇 连接 187
第13章 螺纹连接 187
13.1螺纹 187
螺纹的形成 187
螺纹的主要参数 188
常用螺纹 188
13.2螺旋副的受力分析、效率和自锁 189
螺旋副的受力分析 189
螺旋副的效率 191
螺旋副的自锁 191
13.3螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件 192
螺纹连接的基本类型 192
螺纹紧固件 193
13.4螺纹连接的预紧和防松 193
螺纹连接预紧 193
螺纹连接防松 194
13.5螺栓连接的强度计算 196
受拉螺栓连接 196
受剪螺栓连接 199
13.6螺栓的材料和许用应力 201
13.7提高螺栓连接强度的措施 202
减小螺栓的应力幅 202
均匀螺纹牙间的载荷分配 203
避免或减小附加的弯曲应力 204
减小应力集中的影响 204
13.8螺旋传动概述 205
思考题与习题 205
第14章 轴毂连接 207
14.1键连接 207
键连接的类型和应用 207
平键连接的强度校核 209
14.2花键连接 210
14.3销连接 211
思考题与习题 212
第15章 轴间连接 213
15.1概述 213
15.2联轴器 213
刚性联轴器 214
无弹性元件挠性联轴器 214
有弹性元件挠性联轴器 216
联轴器的选择 217
15.3离合器 217
牙嵌式离合器 218
摩擦式离合器 218
安全离合器 219
超越离合器 219
思考题与习题 219
第16章 其他常用连接 221
16.1弹性连接 221
弹簧的功用 221
弹簧的类型 221
弹簧的结构 222
弹簧的材料 223
弹簧的制造 224
16.2铆接 224
16.3焊接 225
16.4粘接 227
16.5过盈配合连接 227
思考题与习题 228
第4篇 轴及轴系部件 229
第17章 轴承 229
17.1滑动轴承概述 229
滑动轴承的类型与结构 229
滑动轴承的轴瓦结构 231
滑动轴承的轴承材料 231
滑动轴承的润滑方法与润滑装置 233
17.2非液体润滑滑动轴承的计算 234
失效形式和设计准则 234
非液体润滑向心滑动轴承的校核计算 234
非液体润滑推力滑动轴承的校核计算 235
17.3液体动压润滑滑动轴承的简介 235
动压润滑的形成原理和条件 235
向心滑动轴承形成动压油膜的过程 236
17.4滚动轴承概述 237
滚动轴承的特点 237
滚动轴承的构造 237
滚动轴承的材料 237
滚动轴承的基本类型和选择 238
滚动轴承的代号 239
17.5滚动轴承的失效形式和选择计算 241
滚动轴承的失效形式 241
滚动轴承的设计准则 241
滚动轴承的寿命计算 241
滚动轴承的静载荷计算 245
17.6滚动轴承的组合设计 246
轴系的固定 247
滚动轴承的配合 247
提高轴系刚度的措施 248
滚动轴承的润滑和密封 248
思考题与习题 250
第18章 轴 251
18.1轴的分类及用途 251
轴的分类 251
轴设计中的主要问题 252
18.2轴的材料 252
18.3轴的结构设计 253
拟定轴上零件的装配方案 253
确定轴的基本直径和各段长度 254
轴上零件的固定 254
轴的结构工艺性 255
18.4轴的强度计算 256
按扭转强度计算 256
按弯扭合成强度计算 256
思考题与习题 261
参考文献 262