第1章 绪论 1
1.1 机械的基本知识 1
1.1.1 常用机械设备分析 1
1.1.2 机器和机构 2
1.1.3 构件和零件 3
1.1.4 机器的组成及功能 4
1.1.5 机械的类型及应用特点 4
1.2 机械行业及相关领域里的岗位设置 5
1.3 本课程性质、内容、任务和学习方法 6
1.3.1 课程性质 6
1.3.2 课程内容 6
1.3.3 课程任务 6
1.3.4 学习方法 6
习题 6
第2章 平面机构及自由度计算 8
2.1 概述 8
2.1.1 运动副的概念 8
2.1.2 运动链和机构 9
2.2 平面机构的运动简图 10
2.2.1 平面机构运动简图 10
2.2.2 运动副和构件的表示方法 10
2.2.3 平面机构运动简图的绘制 13
2.3 平面机构的自由度 14
2.3.1 自由度 14
2.3.2 机构具有确定运动的条件 16
2.3.3 计算平面机构自由度的注意事项 16
习题 19
第3章 平面连杆机构 21
3.1 概述 21
3.2 铰链四杆机构 21
3.2.1 铰链四杆机构的组成 21
3.2.2 铰链四杆机构的基本形式 22
3.2.3 铰链四机构类型的判别 24
3.2.4 含有移动副的四杆机构 25
3.3 平面四杆机构的传力性能分析 28
3.3.1 压力角和传动角 28
3.3.2 急回运动 29
3.3.3 死点位置 31
3.4 平面四杆机构的设计 32
3.4.1 概述 33
3.4.2 按给定的连杆位置设计 33
3.4.3 按给定的行程速度变化系数设计 34
习题 36
第4章 凸轮机构 39
4.1 凸轮机构的应用和类型 39
4.1.1 凸轮机构的应用和特点 39
4.1.2 凸轮机构的类型 40
4.2 从动件的常用运动规律 42
4.2.1 凸轮机构的工作原理及有关名词术语 42
4.2.2 从动件的常用运动规律 43
4.2.3 从动件运动规律的选择 45
4.3 凸轮轮廓曲线的设计 45
4.3.1 凸轮轮廓曲线设计的基本原理—反转法 45
4.3.2 图解法的方法和步骤 46
4.4 凸轮机构设计中的几个问题 48
4.4.1 滚子半径的选择 48
4.4.2 凸轮机构的压力角及其校核 49
4.4.3 基圆半径的确定 50
4.5 凸轮机构常用材料和结构 50
4.5.1 凸轮及滚子的常用材料 50
4.5.2 凸轮机构的常用结构 51
习题 52
第5章 间歇运动机构 55
5.1 螺旋机构 55
5.1.1 螺旋机构的应用和特点 55
5.1.2 螺旋机构的螺纹及其运动形式 55
5.2 间歇运动机构概述 59
5.3 棘轮机构 59
5.3.1 棘轮机构的组成及工作原理 59
5.3.2 棘轮机构的类型及特点 60
5.3.3 棘轮与棘爪的位置关系 60
5.3.4 主要参数 61
5.3.5 棘轮机构的应用实例 61
5.4 槽轮机构 62
5.4.1 槽轮机构的组成及工作原理 62
5.4.2 槽轮机构的类型及特点 62
5.4.3 槽轮机构的应用 63
5.5 不完全齿轮机构 63
5.5.1 不完全齿轮机构的组成和类型 63
5.5.2 不完全齿轮机构的工作原理 64
5.5.3 不完全齿轮机构的特点和应用 64
习题 64
第6章 齿轮传动 66
6.1 齿轮传动的类型、应用和基本要求 66
6.1.1 齿轮传动的主要类型 66
6.1.2 齿轮传动的应用特点 67
6.1.3 齿轮传动的基本要求 67
6.2 齿廓啮合传动比和基本定律 67
6.3 渐开线的形成及基本性质 68
6.3.1 渐开线的形成 68
6.3.2 渐开线的基本性质 68
6.4 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸计算 69
6.4.1 渐开线齿轮各部分名称、基本参数及几何尺寸计算 69
6.4.2 齿条 71
6.5 渐开线标准齿轮基本参数的测定 72
6.5.1 任意圆周上的弧齿厚Sk 72
6.5.2 固定弦齿厚 72
6.5.3 公法线长度Wk 72
6.6 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 73
6.6.1 渐开线齿轮的啮合特性 73
6.6.2 渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件 74
6.6.3 渐开线齿轮连续传动的条件 75
6.6.4 渐开线直齿圆柱齿轮的正确安装 76
6.7 渐开线齿轮的加工方法 76
6.7.1 仿形法 76
6.7.2 范成法 77
6.7.3 轮齿的根切现象 78
6.8 渐开线变位齿轮传动及应用简介 79
6.8.1 变位齿轮的概念 79
6.8.2 变位齿轮的几何尺寸 79
6.8.3 变位齿轮传动的类型和特点 79
6.9 齿轮的常见失效形式及设计准则 81
6.9.1 齿轮的常见失效形式及对策 81
6.9.2 齿轮的设计准则 82
6.10 齿轮的传动精度 82
6.11 齿轮的材料和许用应力 83
6.11.1 齿轮的常用材料及热处理方法 83
6.11.2 齿轮的许用应力 85
6.12 渐开线标准直齿圆柱齿轮的传动设计 87
6.12.1 轮齿的受力分析 87
6.12.2 计算载荷 88
6.12.3 轮齿的弯曲强度计算 88
6.12.4 齿面接触强度计算 90
6.12.5 齿轮主要参数选择 91
6.13 渐开线斜齿圆柱齿轮传动 92
6.13.1 斜齿齿廓曲面的形成及啮合特点 92
6.13.2 斜齿圆柱齿轮的基本参数和尺寸计算 92
6.13.3 斜齿圆柱齿轮传动正确啮合条件 94
6.13.4 斜齿圆柱齿轮的当量齿数 94
6.13.5 斜齿圆柱齿轮的受力分析 95
6.13.6 斜齿圆柱齿轮的强度计算 96
6.14 直齿圆锥齿轮传动 97
6.14.1 概述 97
6.14.2 直齿圆锥齿轮的基本参数与几何尺寸计算 97
6.14.3 直齿圆锥齿轮的齿廓曲线、背锥和当量齿数 98
6.14.4 直齿圆锥齿轮的啮合传动 99
6.15 齿轮的结构 100
6.16 齿轮传动的润滑 102
习题 106
第7章 蜗杆传动 110
7.1 蜗杆传动的类型和特点 110
7.1.1 蜗杆传动的类型 110
7.1.2 蜗杆蜗轮机构传动的特点 111
7.2 蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算 111
7.2.1 蜗杆传动的主要参数及其选择 111
7.2.2 蜗杆传动的几何尺寸计算 114
7.3 蜗杆与蜗轮的材料和结构 115
7.3.1 蜗杆与蜗轮的材料 115
7.3.2 蜗杆与蜗轮的结构 115
7.4 蜗杆传动的强度计算 116
7.4.1 蜗杆传动的失效形式及计算准则 116
7.4.2 蜗杆传动的受力分析 117
7.4.3 蜗杆传动的强度计算 117
7.4.4 蜗轮材料的许用应力 118
7.5 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算 119
7.5.1 蜗杆传动的效率 119
7.5.2 蜗杆传动的润滑 121
7.5.3 蜗杆传动的热平衡计算 121
7.6 蜗杆传动的安装与维护 124
习题 124
第8章 带传动 127
8.1 带传动的组成、类型及应用特点 127
8.1.1 带传动的组成、类型 127
8.1.2 带传动的特点 128
8.2 V带的结构和尺寸标准 128
8.2.1 V带的结构 128
8.2.2 V带尺寸 128
8.3 V带轮的结构和材料 129
8.3.1 V带轮的结构 129
8.3.2 带轮的材料 130
8.4 带传动的受力分析和应力分析 130
8.4.1 带传动的受力分析 130
8.4.2 带传动的应力分析 132
8.5 带传动的弹性滑动和传动比 133
8.6 带传动的设计计算 134
8.6.1 带传动的失效形式和设计准则 134
8.6.2 带传动参数选择及设计计算 134
8.7 带传动的使用与维护 140
8.7.1 带传动的张紧 140
8.7.2 带传动的使用和维护 141
习题 141
第9章 链传动简介 143
9.1 链传动的组成、类型和应用特点 143
9.1.1 链传动的组成及类型 143
9.1.2 滚子链传动特点 143
9.2 滚子链的结构和标准 143
9.2.1 滚子链的结构和规格 143
9.2.2 滚子链的标准表 144
9.3 链轮的结构 145
9.3.1 链轮的结构 145
9.3.2 链轮的材料 145
9.4 链传动的运动特性 146
9.4.1 平均链速和平均传动比 146
9.4.2 瞬时链速 146
9.5 链传动主要参数的选择 147
9.5.1 链传动的主要失效形式 147
9.5.2 链传动主要参数的选择 147
9.6 链传动的使用与维护 148
9.6.1 链传动的张紧 148
9.6.2 链传动的润滑 149
习题 150
第10章 轮系 151
10.1 轮系及其分类 151
10.1.1 定轴轮系 151
10.1.2 行星轮系 151
10.1.3 混合轮系 152
10.2 定轴轮系传动比的计算 152
10.2.1 一对齿轮啮合的传动比 152
10.2.2 平面定轴轮系的传动比 153
10.2.3 空间定轴轮系的传动比 154
10.3 行星轮系传动比的计算 154
10.3.1 行星轮系传动比的计算 154
10.3.2 混合轮系传动比的计算 157
10.4 轮系的应用 158
10.4.1 实现较远距离的传动 158
10.4.2 获得大的传动比 158
10.4.3 实现变速、换向传动 158
10.4.4 实现分路传动 158
10.4.5 实现运动的合成和分解 159
习题 159
第11章 联接 162
11.1 螺纹联接 162
11.1.1 螺纹的形成和分类 162
11.1.2 螺纹的加工 163
11.1.3 螺纹联接的主要参数 163
11.1.4 螺纹联接的基本类型及使用场合 165
11.1.5 螺纹联接的预紧和防松 166
11.2 键联接和销联接 168
11.2.1 概述 168
11.2.2 键联接类型、特点和应用 168
11.2.3 普通平键联接的尺寸选择和强度计算 171
11.2.4 销联接 174
11.3 联轴器和离合器 175
11.3.1 联轴器 175
11.3.2 离合器 179
习题 181
第12章 轴 183
12.1 概述 183
12.1.1 轴的功用 183
12.1.2 轴的分类 183
12.1.3 设计轴时要解决的主要问题 184
12.2 轴的材料及选择 185
12.3 轴的结构设计 185
12.3.1 轴的组成 185
12.3.2 轴上零件的定位与固定 186
12.3.3 轴的结构工艺性 188
12.3.4 轴的各段直径和长度确定 190
12.4 轴的强度计算 191
12.4.1 按扭转强度计算 191
12.4.2 按弯扭合成强度计算 192
12.5 轴的刚度计算 193
12.5.1 轴的弯曲刚度校核计算 193
12.5.2 轴的扭转刚度校核计算 194
12.6 轴的设计方法及设计步骤 194
12.6.1 类比法 194
12.6.2 设计计算法 194
习题 199
第13章 轴承 201
13.1 滚动轴承的结构、类型及特点 201
13.1.1 滚动轴承的基本结构 201
13.1.2 滚动轴承的类型及特点 201
13.1.3 滚动轴承的基本类型及特点 202
13.2 滚动轴承的代号 205
13.2.1 基本代号 205
13.2.2 前置代号 206
13.2.3 后置代号 206
13.2.4 滚动轴承代号示例 207
13.3 滚动轴承的失效形式及计算准则 208
13.3.1 滚动轴承的受力情况分析 208
13.3.2 失效形式 209
13.3.3 设计计算准则 209
13.4 滚动轴承类型的选择 210
13.5 滚动轴承的选择及寿命计算 211
13.5.1 滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷 211
13.5.2 滚动轴承的寿命计算公式 211
13.5.3 滚动轴承的当量动载荷计算 212
13.5.4 角接触球轴承和圆锥滚子轴承轴向载荷FA的计算 214
13.6 滚动轴承的静载荷计算 217
13.6.1 静强度校核 217
13.6.2 极限转速校核 218
13.7 滚动轴承的组合设计 219
13.7.1 滚动轴承的固定 219
13.7.2 支承结构形式及其选择 220
13.7.3 滚动轴承组合的调整 221
13.8 滚动轴承的装拆 221
13.9 滚动轴承的润滑与密封 222
13.9.1 滚动轴承的润滑 222
13.9.2 滚动轴承的密封 223
13.10 滑动轴承概述 224
13.10.1 滑动轴承的特点、应用及分类 224
13.10.2 滑动轴承的结构 225
13.10.3 轴瓦结构及轴承衬 226
13.10.4 滑动轴承的材料 228
13.10.5 滑动轴承的润滑 229
习题 231
第14章 典型实训项目 234
14.1 机械设备的装配 234
14.1.1 装配顺序 234
14.1.2 装配工作注意要点 234
14.1.3 装配工艺过程 234
14.2 齿轮几何尺寸的测定及装配和修复 235
14.2.1 齿轮几何尺寸的测定和参数的计算 235
14.2.2 圆柱齿轮副的装配与调整 236
14.2.3 圆锥齿轮副的装配与调整 237
14.2.4 蜗杆蜗轮副的装配与调整 237
14.2.5 齿轮的修复 238
14.3 轴承的装配和保养 238
14.3.1 轴承的测量 238
14.3.2 滚动轴承的保养 238
14.3.3 滚动轴承的安装 239
14.3.4 滚动轴承的拆卸 240
14.3.5 滚动轴承的润滑 241
14.3.6 滚动轴承的故障排除 241
14.3.7 滑动轴承的故障排除 243
14.4 轴的修复 244
14.5 顽固螺母的拆卸 245
14.6 平键的装配和拆卸 245
参考文献 247