机械设计部分 1
第一章 机械设计总论 1
1.机械及机械零件和部件的设计准则 1
（一）满足使用要求，要考虑三个方面的内容 2
（二）体现设计的经济性，要考虑四个方面内容 3
（三）劳动保护 3
（四）造型美观 3
2.选用材料的一般原则 3
（一）机械零件的工作条件 4
（二）对机械零件的轮廓尺寸和重量的要求 4
（三）机械零件在整台机械中的重要程度 4
（四）制造工艺（特别是零件毛坯的制造工艺）和热处理工艺的要求 4
（五）对稀有金属或贵重金属材料的使用 4
（六）材料的经济性 4
3.机械零件和部件的结构工艺性 4
（一）毛坯的结构工艺性 8
（二）机械加工的结构工艺性 8
（三）装配和拆卸的结构工艺性 8
（四）热处理的结构工艺性 8
4.机械零件公差与配合的基础知识 8
（一）互换性的基本概念 9
（二）机械零件在加工制造过程中，可能产生的几何参数（形状和尺寸）误差（偏差） 9
（三）表面微观不平度 10
（四）圆柱形零件的尺寸误差（偏差）和公差的基本概念和术语 12
（五）制订圆柱形零件的尺寸公差的依据 14
（六）制订圆柱形零件的尺寸公差的方法 19
（七）混合配合 21
（八）几何形状误差及其公差（表面形状误差和表面位置误差，简称形位误差） 22
第二章 螺纹联接和螺旋传动 25
1.关于螺纹的基本知识 25
2.螺纹副的摩擦、自锁条件和锁紧力矩 26
（一）矩形螺纹副中的摩擦、力的关系、效率和自锁 27
（二）三角形螺纹副中的摩擦、力的关系、效率和自锁 28
（三）锁紧力矩M n 29
3.各种常用螺纹及其用途 29
（一）三角形螺纹及其精度等级 29
（二）管螺纹 30
（三）圆形螺纹 30
（四）矩形螺纹 30
（五）梯形螺纹 30
（六）锯齿形螺纹 30
4.螺纹联接的强度计算 31
（一）螺钉组的受力分析 31
（二）单个螺钉的计算 33
5.螺纹联接松退的原因和防松措施与装置 38
（一）利用摩擦力的防松装置 39
（二）利用机械力的防松装置 40
（三）“永久止动”的防松措施 40
6.提高螺纹联接强度的设计措施 41
（一）使螺纹间的载荷分配尽量趋于均匀 41
（二）减小应力变化的幅度σa 42
（三）尽量减少附加应力 43
（四）尽量减少应力集中 44
（五）改善材料的机械性质 44
7.螺旋传动 45
（一）螺杆和螺母的常用材料和构造形式 45
（二）螺旋传动计算 47
第三章 皮带传动 55
1.皮带传动的基本知识 55
（一）皮带的类型、构造和规格 55
（二）皮带传动的几何关系 59
（三）皮带传动的张紧和皮带的维护 59
2.皮带传动设计的理论基础 62
（一）皮带传动的工作原理 62
（二）皮带传动的弹性滑动和打滑现象 64
（三）皮带传动效能的实验测定——滑动曲线和效率曲线 65
（四）皮带的疲劳损坏及其工作寿命 67
3.三角皮带传动设计 68
（一）关于皮带的型号 70
（二）关于皮带的长度 70
（三）关于皮带根数Z的计算 70
4.三角皮带轮设计 74
（一）常用材料 74
（二）三角带轮的结构 74
（三）三角带轮的公差和表面光洁度 74
5.平皮带设计的特点 75
（一）传动特点 75
（二）设计特点 76
第四章 链传动 81
1.链条的类型、规格和构造 82
（一）链条的类型 82
（二）套筒滚子链的规格和构造及其常用材料 83
2.链传动的工作情况分析——运动学和动力学 85
（一）运动的不均匀性 85
（二）链传动的动载荷 87
3.链传动的受力情况 88
4.链传动的设计 89
（一）链传动的参数选择 90
（二）铰链的磨损强度校核 93
5.链轮的设计 94
（一）链轮的结构型式及其常用材料 94
（二）链轮的齿形 95
6.链轮公差 97
第五章 齿轮传动 103
1.齿轮传动的特点、应用和种类 103
2.齿轮传动的平稳性 103
3.渐开线 106
（一）渐开线的形状 106
（二）渐开线的性质 106
（三）渐开线的数学方程式 107
4.渐开线齿轮的传动比 110
5.渐开线齿轮的各部位名称、符号及标准渐开线齿轮的几何尺寸计算 112
6.渐开线标准齿轮的啮合传动 117
（一）渐开线齿轮连续传动的条件 117
（二）一对渐开线齿轮正确啮合的条件 119
（三）齿面滑动和滑动系数 120
7.齿轮齿形加工 123
（一）成形法 123
（二）范成法 123
8.齿廓的干涉和齿根的根切及不产生根切的最小齿数 127
9.齿轮加工测量参数的确定 129
（一）任意圆上齿厚的确定 129
（二）圆柱齿轮的齿厚测量计算 130
10.渐开线齿轮的内啮合传动介绍 135
（一）内齿轮啮合特点及其几何尺寸计算 135
（二）内齿轮啮合时的干涉和避免条件 136
11.轮齿的损坏形式 139
（一）轮齿折断 139
（二）齿面疲劳点蚀（疲坑） 140
（三）齿面磨损 141
（四）齿面胶合 141
（五）齿面的塑性变形 142
12.齿轮常用材料及热处理和化学热处理 142
（一）制造齿轮用的钢材和热处理 142
（二）铸钢（ZG35～ZG55） 144
（三）灰铸铁（HT20—40～HT30—54） 144
（四）非金属材料（尼龙、酚醛塑料等） 144
13.直齿圆柱齿轮传动设计计算 146
（一）载荷计算 146
（二）强度计算 147
14.斜齿圆柱齿轮传动 163
（一）斜齿圆柱齿轮的形成和啮合原理 163
（二）斜齿圆柱齿轮各部分的几何关系 165
（三）重迭系数 167
（四）当量齿数 167
（五）标准斜齿轮固定弦齿厚和公法线长度 169
15.螺旋齿轮传动简介 170
（一）几何关系 170
（二）螺旋齿轮传动的啮合条件 171
（三）螺旋齿轮传动的传动比 171
（四）螺旋齿轮传动的特点 171
16.斜齿圆柱齿轮强度计算 172
（一）斜齿轮传动中的作用力 172
（二）轮齿强度计算 173
17.圆锥齿轮传动 180
（一）直齿圆锥齿轮和当量直齿圆柱齿轮 180
（二）标准直齿圆锥齿轮的几何尺寸计算 182
（三）直齿圆锥齿轮的强度计算 183
18.齿轮的结构 189
19.圆柱齿轮传动公差 190
（一）齿轮的制造精度等级和选定精度等级的原则 191
（二）运动精度的评定 193
（三）平稳性精度的评定 199
（四）齿面接触精度的评定 200
（五）齿侧间隙（代号Cn） 201
（六）选定齿轮传动的公差项目时，应考虑到的几点事项 203
（七）箱体公差 204
20.渐开线齿轮的变位原理 206
21.变位齿轮几何参数的确定 208
（一）最小变位系数的确定 208
（二）分度圆齿厚Sf及加工测量参数SX’、hx’、 L和n 210
（三）一对变位齿轮的啮合中心距A和啮合角α 214
（四）齿根圆半径Ri、齿顶圆半径Re及齿顶高h’、齿根高h”、全齿高h 216
22.齿轮变位的形式及其应用 221
23.变位系数的选择 222
（一）选择变位系数的准则 222
（二）选择变位系数的限制条件 223
（三）变位系数的选择方法 224
24.齿轮测绘 236
（一）直齿圆柱齿轮的测绘 236
（二）直齿圆柱齿轮基本参数的确定 242
（三）变位直齿圆柱齿轮的辨识及变位制度的确定 245
25.轮系传动 250
（一）轮系的传动比计算 251
（二）行星轮系的设计简介 259
（三）少齿差行星传动 263
（四）摆线针轮行星传动 266