第一篇 设计方法与内容 3
第一章 绪论 3
第一节 机械基础设计实践概述 3
一、机械基础设计实践 3
二、机械基础设计实践的目的 3
第二节 机械设计方法综述 4
一、常规设计方法 4
二、现代设计方法 4
三、创新设计方法 4
四、三种设计方法的异同点分析 5
第三节 机械基础设计实践的地位和作用 5
第四节 机械基础设计实践的内容与要求 6
一、机械基础设计实践的内容 6
二、机械基础设计实践的要求 7
第二章 机械运动与机构选型 8
第一节 概述 8
第二节 基本机构及其运动形态 9
一、基本机构与其运动变换 9
二、基本机构的特点分析 15
第三节 机械运动与机构选型 16
一、机构选型的基本原则 16
二、典型机构分析 18
三、机构选型设计实例 21
第三章 机构系统及其运动方案的设计 24
第一节 机械系统的组成 24
一、原动机 24
二、机械运动系统 25
三、机械的控制系统 25
第二节 机构系统设计的构思 27
一、机构与机构系统 27
二、传动机构系统的组成 27
三、工作执行机构的组成 29
第三节 机构系统的设计方法 31
一、机构的串联组合 31
二、机构的并联组合 32
三、机构的混合连接组合 33
四、机构的封闭式连接组合 34
五、机构叠加组合原理 36
第四节 机构系统的运动协调设计 39
一、机构系统的运动协调 39
二、运动循环图的设计 39
三、运动循环图的设计实例——粉料成型压片机的设计 40
第五节 机械系统运动方案的设计 42
一、机械设计的一般步骤 42
二、机械系统运动方案设计的内容 43
第六节 机械系统运动方案的评估 44
一、机械系统运动方案的评价指标 44
二、机械系统运动方案的评价方法 44
第四章 机械结构设计 47
第一节 运动副的结构设计 47
一、转动副的结构设计 47
二、移动副的结构设计 48
三、平面高副的结构设计 49
四、虚约束在结构设计中的应用 49
五、运动副的润滑与密封 49
第二节 活动构件的结构设计 50
一、杆类构件 50
二、盘类构件 51
三、轴类构件 52
四、其他活动构件 54
五、执行机构的执行构件 54
第三节 机架的结构设计 59
一、机架的分类和基本要求 59
二、保证机架功能的结构措施 60
第四节 机构系统向结构实体转化的设计实例 63
第五章 传动装置设计 65
第一节 传动装置总体设计 65
一、确定传动方案 66
二、选择电动机 69
三、传动装置总传动比的确定及各级传动比的分配 70
四、传动装置运动和动力参数的计算 72
第二节 传动零件的设计计算及联轴器的选择 73
一、减速器外传动零件的设计 74
二、减速器内传动零件的设计要点 74
三、联轴器的选择 75
第三节 减速器的构造 75
一、轴系部件 80
二、箱体 80
三、附件 81
第四节 减速器装配草图设计 82
一、减速器装配草图设计准备 82
二、初绘减速器装配草图及验算轴系中的有关零件 82
三、完成减速器装配草图设计 90
第五节 减速器装配图的设计与绘制 99
一、装配草图的审查与修改 99
二、装配工作图的设计与绘制 100
第六节 零件工作图的设计与绘制 102
一、视图 103
二、标注尺寸、公差和表面结构 103
三、啮合特性表 108
四、技术要求 109
五、标题栏 109
第六章 计算机在机械设计中的应用 110
第一节 CAD系统简介 110
一、CAD的基本任务 110
二、常用的CAD软件 111
第二节 Inventor设计模块介绍 113
一、三维造型 114
二、资源中心和设计加速器 114
三、运动仿真 115
四、应力分析 117
五、由三维模型生成工程图 117
六、爆炸视图和Inventor Studio 121
第三节 基于Matlab的四杆机构运动分析 121
一、有关参数定义和公式及求解方法 122
二、用Matlab编程 122
三、算例 124
第七章 编写设计说明书和准备答辩 126
第一节 编写设计说明书 126
一、目的与要求 126
二、内容 126
第二节 设计答辩 127
一、目的 127
二、准备 127
三、答辩 128
第八章 设计题目 129
一、粉料压片机 129
二、游梁式抽油机 130
三、简易空气压缩机 131
四、圆罐翻转器 132
五、“天线”摆动装置 133
六、电动锯棒机 134
七、切板机 135
八、输送机减速器 135
九、搅拌机减速器 138
十、球磨机减速器 139
第二篇 机械设计常用标准和规范 143
第九章 常用数据资料和一般标准规范 143
第一节 常用数据 143
一、常用材料的弹性模量及泊松比 143
二、金属材料熔点、热导率及比热容 144
三、材料线［膨］胀系数 144
四、常用材料的密度 145
五、常用材料疲劳极限的近似关系 145
六、钢铁（黑色金属）硬度及强度换算 146
七、摩擦系数 147
八、机械传动和摩擦副效率 148
第二节 机械制图部分标准 149
一、图纸幅面和图框格式 149
二、图样比例 149
三、标题栏及明细栏 150
四、剖面符号 150
五、常用零件在图样中的表示法 151
六、机构运动简图用图形符号 155
第三节 机械设计一般标准规范 161
一、标准尺寸 161
二、锥度、锥角及角度、斜度 162
三、中心孔 164
四、零件的倒圆、倒角及几何尺寸 166
五、越程槽、退刀槽 167
六、铸件设计规范 169
第十章 工程材料 173
第一节 黑色金属材料 173
一、钢的常用热处理方法及应用 173
二、钢的化学热处理方法及应用 174
三、普通碳素结构钢 174
四、优质碳素结构钢 175
五、合金结构钢 178
六、一般工程用铸造碳钢 181
七、灰铸铁 181
八、球墨铸铁 183
第二节 型钢 184
一、冷轧钢板和钢带 184
二、热轧钢板 184
三、热轧圆钢和方钢 184
四、热轧工字钢 185
五、热轧槽钢 186
六、热轧等边角钢 187
第三节 有色金属材料 190
一、铸造铜及铜合金 190
二、铸造铝合金 191
三、铸造轴承合金 191
第四节 工程塑料 192
第十一章 极限与配合、几何公差和表面结构 194
第一节 极限与配合 194
一、尺寸公差和基本偏差系列 194
二、标准公差数值 195
三、轴、孔的基本偏差数值 196
四、未注公差的线性尺寸公差 198
五、优先、常用配合 198
六、极限与配合的应用 199
第二节 几何公差 202
一、几何公差符号 202
二、几何公差值及应用举例 204
第三节 表面结构 208
一、表面结构的评定参数 208
二、评定表面结构的表面粗糙度参数规定数值 208
三、表面粗糙度参数的选用 209
四、表面结构符号及其参数值的标注方法 211
第十二章 齿轮及蜗杆传动精度 217
第一节 圆柱齿轮精度 217
一、精度等级和齿轮的检验与公差 217
二、齿轮副的侧隙 220
三、齿坯检验与公差 223
四、图样标注 224
第二节 锥齿轮精度 224
一、精度等级和齿轮的检验与公差 224
二、齿轮副的侧隙 226
三、齿坯检验与公差 229
四、图样标注 230
第三节 蜗杆、蜗轮精度 230
一、精度等级和蜗杆、蜗轮的检验与公差 230
二、蜗杆传动的侧隙 232
三、齿坯检验与公差 234
四、图样标注 235
第十三章 螺纹和紧固件 236
第一节 螺纹 236
一、普通螺纹 236
二、梯形螺纹 238
第二节 螺栓与螺柱 239
一、六角头螺栓、六角头螺栓—全螺纹 239
二、六角头加强杆螺栓 240
三、双头螺柱 241
四、地脚螺栓 243
第三节 螺钉 243
一、内六角圆柱头螺钉 243
二、十字槽盘头螺钉、十字槽沉头螺钉 244
三、开槽盘头螺钉、开槽沉头螺钉 246
四、紧定螺钉 247
五、吊环螺钉 248
第四节 螺母 250
一、1型六角螺母、六角薄螺母 250
二、圆螺母 250
第五节 垫圈、挡圈 252
一、小垫圈、平垫圈 252
二、弹簧垫圈 252
三、圆螺母用止动垫圈 253
四、孔用弹性挡圈—A型 254
五、轴用弹性挡圈—A型 255
六、轴端挡圈 256
第六节 螺纹连接的结构要素 257
一、螺纹的收尾、肩距、退刀槽、倒角 257
二、螺栓和螺钉通孔及沉孔尺寸 259
三、普通粗牙螺纹的余留长度、钻孔余留深度 260
四、粗牙螺栓、螺钉拧入深度和螺纹孔尺寸 260
五、扳手空间 261
第十四章 键连接及销连接 262
第一节 键连接 262
一、平键 262
二、矩形花键 264
第二节 销连接 266
一、圆柱销、圆锥销 266
二、内螺纹圆柱销、内螺纹圆锥销 267
三、开口销 268
第十五章 滚动轴承 269
第一节 常用滚动轴承尺寸及性能 269
一、深沟球轴承 269
二、角接触球轴承 272
三、圆锥滚子轴承 279
四、圆柱滚子轴承 284
五、推力球轴承 289
第二节 滚动轴承的配合与游隙 292
一、向心轴承和轴的配合 292
二、向心轴承和轴承座孔的配合 293
三、推力轴承和轴的配合 293
四、推力轴承和轴承座孔的配合 294
五、轴和轴承座孔的几何公差 294
六、配合表面及端面的表面粗糙度 295
七、角接触向心轴承和推力轴承的轴向游隙 295
第十六章 联轴器 297
第一节 联轴器轴孔和连接形式与尺寸 297
第二节 常用联轴器 298
一、凸缘联轴器 298
二、GICL型鼓形齿式联轴器 300
三、滚子链联轴器 301
四、弹性套柱销联轴器 304
五、弹性柱销联轴器 305
六、梅花弹性联轴器 307
第十七章 润滑与密封 309
第一节 润滑剂 309
一、常用润滑油的主要性质和用途 309
二、常用润滑脂的主要性质和用途 311
第二节 油杯、油标、油塞 312
一、直通式压注油杯 312
二、接头式压注油杯 312
三、压配式压注油杯 313
四、旋盖式油杯 313
五、压配式圆形油标 314
六、长形油标 314
七、管状油标 315
八、杆式油标 315
九、油塞及封油垫圈 316
第三节 密封件 316
一、毡圈油封 316
二、液压气动用O形橡胶密封圈 317
三、密封元件为弹性体材料的旋转轴唇形密封圈 318
四、油沟式密封槽 319
五、迷宫密封槽 319
第四节 通气器 320
一、简易式通气器 320
二、有过滤网式通气器 320
第五节 轴承盖、套杯 321
一、凸缘式轴承盖 321
二、嵌入式轴承盖 321
三、套杯 322
第十八章 电动机 323
一、Y系列（IP44）三相异步电动机技术参数 323
二、Y系列电动机的安装及外形尺寸 324
第三篇 参考图例 330
第十九章 参考图例 330
第一节 机械系统图例 330
一、带式输送机 330
二、工件运输机 330
三、铸造筛沙机 330
第二节 减速器结构图例 330
一、一级圆柱齿轮减速器 330
二、展开式二级圆柱齿轮减速器 330
三、分流式二级圆柱齿轮减速器 330
四、同轴式二级圆柱齿轮减速器 330
五、一级锥齿轮减速器 330
六、锥-圆柱齿轮减速器 330
七、蜗杆减速器（蜗杆下置） 330
八、蜗杆减速器（蜗杆上置） 330
九、立式蜗杆减速器（蜗杆侧置） 330
十、齿轮-蜗杆减速器 331
十一、蜗杆-齿轮减速器 331
十二、一级行星齿轮减速器 331
十三、二级行星齿轮减速器 331
第三节 零件工作图图例 331
一、轴 331
二、圆柱齿轮轴 331
三、圆柱齿轮 331
四、锥齿轮轴 331
五、锥齿轮 331
六、蜗杆 331
七、蜗轮 331
八、蜗轮轮缘 331
九、蜗轮轮芯 331
十、箱盖 331
十一、箱座 331
参考文献 374