第1章 精密机械零件的受力分析与平衡 1
1.1 力学的基本概念 1
1.1.1 力的概念 1
1.1.2 刚体的概念 2
1.1.3 平衡的概念 2
1.1.4 静力学公理 2
1.2 约束、约束反力与受力图 4
1.2.1 约束与约束反力 4
1.2.2 机械零件中常见的约束类型及其反力 4
1.2.3 受力图 6
1.3 精密机械零件的受力平衡 7
1.3.1 共线力的平衡 7
1.3.2 平面力系的平衡 8
1.3.3 空间力系的平衡 8
习题 12
第2章 精密机械零件受力变形与应力分析 14
2.1 精密机械零件的强度与刚度 14
2.2 杆件的拉伸与压缩 15
2.2.1 拉伸与压缩时的内力与应力 15
2.2.2 拉伸与压缩时的强度计算 17
2.3 机械零件的剪切 19
2.3.1 剪切时的内力与应力 19
2.3.2 剪切的强度计算 21
2.4 机械零件的扭转 22
2.4.1 轴类零件的扭转内力和应力 22
2.4.2 轴类零件的扭转强度和刚度计算 25
2.5 梁类零件的平面弯曲 27
2.5.1 梁类零件的类型 27
2.5.2 梁类零件弯曲时的内力与应力 28
2.5.3 梁类零件弯曲的强度计算 32
习题 34
第3章 平面连杆机构的运动简图与自由度计算 36
3.1 运动副及其分类 36
3.1.1 机构的组成及其分类 36
3.1.2 运动副及其分类 39
3.2 平面机构运动简图 41
3.3 平面机构的自出度计算 43
3.3.1 机构自由度的计算 43
3.3.2 机构具有确定性运动的条件 44
3.3.3 计算机构自由度的注意事项 46
习题 48
第4章 平面连杆机构 49
4.1 平面四杆机构的基本形式和特性 49
4.1.1 铰链四杆机构的基本形式 50
4.1.2 铰链四杆机构的主要特性 51
4.2 平面四杆机构曲柄存任的条件 55
4.3 铰链四杆机构的演化 56
4.4 平面四杆机构的设计 61
4.4.1 按照给定的行程速比系数设计四杆机构 61
4.4.2 按照给定连杆位置设计四杆机构 63
习题 64
第5章 凸轮机构 65
5.1 凸轮机构的应用和分类 65
5.1.1 凸轮机构的应用 65
5.1.2 凸轮机构的分类 66
5.2 从动件的常用规律 67
5.2.1 凸轮机构的运动过程和基本参数 67
5.2.2 凸轮从动件常用运动规律 68
5.3 图解法设计盘形凸轮轮廓 72
5.3.1 图解法设计盘形凸轮轮廓 72
5.3.2 解析法设计盘形凸轮轮廓 73
5.4 凸轮机构基本尺寸的确定 75
习题 77
第6章 齿轮机构 79
6.1 齿轮机构的特点和分类 79
6.2 齿廓啮合基本定理 79
6.3 渐开线齿廓 81
6.3.1 渐开线的形成及其性质 81
6.3.2 渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律 82
6.3.3 渐开线齿廓的其他啮合特性 82
6.4 齿轮各部分名称及渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 83
6.4.1 齿轮各部分名称 83
6.4.2 标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算 85
6.5 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动 86
6.5.1 齿轮传动的正确啮合条件 86
6.5.2 标准中心距 86
6.5.3 连续传动条件 87
6.6 渐开线齿轮的切齿原理与根切现象 89
6.6.1 渐开线齿轮的切齿原理 89
6.6.2 根切现象和最小齿数 91
6.6.3 变位齿轮 92
6.7 斜齿圆柱齿轮机构 93
6.7.1 斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成及其啮合特点 93
6.7.2 斜齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸的计算 94
6.7.3 斜齿轮的正确啮合条件和重合度 96
6.7.4 斜齿轮的当量齿数 97
6.7.5 斜齿轮的优缺点 97
6.8 圆锥齿轮机构 98
6.8.1 直齿圆锥齿轮的传动比 98
6.8.2 直齿圆锥齿轮的背锥和当量齿数 98
6.8.3 直齿圆锥齿轮几何尺寸计算 100
6.9 蜗杆蜗轮机构 101
6.9.1 蜗杆蜗轮机构的传动特点 101
6.9.2 蜗杆蜗轮传动的类型 101
6.9.3 蜗杆蜗轮传动的正确啮合条件 102
6.9.4 蜗杆蜗轮传动的主要参数和几何尺寸 102
习题 106
第7章 轮系 107
7.1 轮系的类型 107
7.1.1 定轴轮系 107
7.1.2 周转轮系 107
7.2 定轴轮系传动比计算 107
7.3 周转轮系传动比计算 109
7.3.1 周转轮系的组成 109
7.3.2 周转轮系传动比的计算 110
7.4 复合轮系传动比计算 112
7.5 轮系的功能 113
7.6 几种特殊的行星齿轮传动简介 116
7.6.1 少齿差行星齿轮传动 116
7.6.2 谐波齿轮传动 117
习题 118
第8章 精密机械设计概论 119
8.1 精密机械设计的要求、程序与方法 119
8.1.1 精密机械设计的基本要求 119
8.1.2 精密机械设计的一般程序 120
8.1.3 精密机械设计方法 121
8.2 精密机械零件的强度 122
8.2.1 载荷和应力 122
8.2.2 静应力作用下零件的强度 123
8.2.3 变应力作用下零件的强度 124
8.2.4 零件的接触疲劳强度 125
8.3 精密机械零件的常用材料及钢的热处理 126
8.3.1 常用材料 126
8.3.2 钢的热处理 128
8.3.3 材料的选用原则 130
8.4 精密机械零件的结构工艺性 131
8.5 精密机械零件的刚度 132
习题 133
第9章 齿轮传动 134
9.1 齿轮传动的失效形式及设计准则 134
9.1.1 齿轮传动的失效形式 134
9.1.2 齿轮传动的设计准则 136
9.2 齿轮材料及热处理 136
9.2.1 齿轮材料 136
9.2.2 齿轮的热处理方法 137
9.3 齿轮传动精度 138
9.4 直齿圆柱齿轮传动的强度计算 139
9.4.1 受力分析 139
9.4.2 计算载荷 140
9.4.3 齿面接触强度计算 140
9.4.4 齿根弯曲强度计算 143
9.5 斜齿圆柱齿轮传动强度计算 146
9.5.1 受力分析 146
9.5.2 强度计算 147
9.6 直齿圆锥齿轮传动 148
9.6.1 受力分析 148
9.6.2 强度计算 148
9.7 蜗杆传动 149
9.7.1 受力分析 149
9.7.2 蜗杆传动的失效形式和材料的选择 150
9.7.3 强度计算 151
9.8 齿轮传动链的设计 152
9.8.1 齿轮传动形式的选择 152
9.8.2 传动比的分配 152
9.8.3 齿数、模数的确定 154
9.8.4 齿轮传动的空回及消除力法 155
9.8.5 齿轮传动链的结构设计 156
习题 160
第10章 带传动 162
10.1 带传动的类型和应用 162
10.2 带传动的受力分析 164
10.3 带传动中带的应力分析 166
10.4 带传动的弹性滑动和打滑 168
10.5 普通V带传动的设计计算 169
10.5.1 单根普通V带的许用功率 170
10.5.2 普通V带的型号和根数的确定 172
10.5.3 主要参数的选择 173
10.6 V带轮设计及带传动张紧装置 174
10.6.1 V带轮设计 174
10.6.2 V带传动的张紧装置 175
10.7 同步带传动简介 178
10.7.1 概述 178
10.7.2 带轮 181
10.7.3 同步带传动的设计计算 181
习题 184
第11章 螺旋传动 185
11.1 螺旋传动的类别 185
11.1.1 螺纹的生成 185
11.1.2 螺纹的主要参数 186
11.1.3 螺纹的牙形及种类 186
11.1.4 螺旋传动的基本形式及其特点 187
11.2 螺旋传动的计算 192
11.2.1 螺旋副材料的选择 192
11.2.2 螺旋副常用的计算 192
11.3 螺旋机构误差分析 196
11.4 提高螺旋传动精度的措施 200
习题 202
第12章 轴 203
12.1 轴的概述 203
12.2 轴的结构设计 205
12.2.1 轴上零件的固定 206
12.2.2 轴的结构工艺性 209
12.3 轴的强度计算 212
12.3.1 按许用切应力计算估算轴的最小直径 212
12.3.2 弯曲应力校核计算 213
12.4 轴的刚度计算 216
习题 218
第13章 轴承 219
13.1 轴承的分类 219
13.2 滑动轴承的结构形式与轴承材料 219
13.2.1 圆柱形滑动轴承 220
13.2.2 圆锥形滑动轴承 226
13.2.3 顶尖或轴尖支承 227
13.3 滚动轴承的基本类型和特点 229
13.4 滚动轴承的代号 231
13.5 滚动轴承的选择计算 236
13.5.1 滚动轴承选择的考虑因素 236
13.5.2 滚动轴承选择的基本计算 237
13.6 滚动轴承的组合设计 242
13.6.1 滚动轴承的轴向固定 242
13.6.2 滚动轴承组合的轴向固定及调整 243
13.6.3 轴承的密封 244
习题 246
第14章 弹性元件 247
14.1 弹性元件的类型、功能及材料 247
14.1.1 弹性元件的分类 247
14.1.2 弹性元件的功能 248
14.1.3 弹性元件的特性 249
14.1.4 弹性元件的材料 252
14.2 螺旋弹簧 253
14.2.1 压缩弹簧 253
14.2.2 拉伸弹簧 254
14.2.3 扭转弹簧 255
14.2.4 螺旋弹簧的设计计算 255
14.3 片簧和热敏双金属片簧 258
14.4 其他类型的弹性元件简介 260
习题 262
第15章 导轨和基座 263
15.1 导轨的作用、特点和分类 263
15.2 导轨设计的基本要求 264
15.2.1 导向精度 264
15.2.2 刚度 265
15.2.3 耐磨性 265
15.2.4 低速运动平稳性 266
15.2.5 结构简单、工艺性好 266
15.3 导轨导向设计 266
15.3.1 按运动学原理设计 266
15.3.2 按误差平均原理设计 267
15.4 滚动导轨 268
15.4.1 分类 268
15.4.2 结构特点 269
15.5 基座 270
15.5.1 基座的结构特点及主要技术要求 270
15.5.2 基座与支承件的结构设计 272
15.5.3 基座与支承件的材料选择 275
习题 275
第16章 精密机械中的常用机构 276
16.1 微动机构 276
16.1.1 螺旋微动机构 276
16.1.2 差动螺旋微动机构 277
16.1.3 螺旋——斜面微动机构 277
16.1.4 螺旋——杠杆微动机构 278
16.1.5 齿轮——杠杆微动机构 279
16.2 示数装置 279
16.2.1 标尺指针（指标）示数装置 280
16.2.2 标尺及指针 280
16.2.3 示数装置的误差 281
16.3 记录装置 281
16.3.1 连续记录 282
16.3.2 间歇记录 283
16.4 计数装置 284
16.5 锁紧装置 285
16.6 减振器 287
16.6.1 减振系统设计原理 287
16.6.2 减振器的类型及选用 290
习题 291
第17章 连接 292
17.1 概述 292
17.2 螺纹的基本知识 292
17.2.1 螺纹的分类及特点 292
17.2.2 螺纹的主要参数 294
17.3 螺纹连接的主要类型及应用 295
17.4 螺纹连接的预紧与防松 296
17.4.1 螺纹连接的预紧 296
17.4.2 螺纹连接的防松 297
17.5 键连接和花键连接 299
17.5.1 键连接的类型 299
17.5.2 花键连接 301
17.6 销连接 302
习题 302
参考文献 303