第1章 平面机构的自由度和速度分析 1
1.1 运动副及其分类 1
1.2 平面机构运动简图 2
1.2.1 运动副表达 2
1.2.2 构件表达 2
1.2.3 机构的组成 3
1.2.4 平面机构运动简图 4
1.3 平面机构的自由度 6
1.3.1 自由度与约束 6
1.3.2 平面机构自由度的计算公式 6
1.3.3 平面机构自由度计算的注意事项 7
1.4 速度瞬心及其应用 10
1.4.1 瞬心定义 10
1.4.2 瞬心位置 10
1.4.3 三心定理 11
习题 12
第2章 平面连杆机构 15
2.1 平面连杆机构的特点及应用 15
2.1.1 平面连杆机构的特点 15
2.1.2 平面连杆机构的应用 15
2.2 平面四杆机构的基本类型及其演化 15
2.2.1 平面四杆机构的基本类型 15
2.2.2 平面四杆机构的演化 18
2.3 平面四杆机构的工作特性 21
2.3.1 转动副成为周转副的条件 21
2.3.2 急回运动特性 22
2.3.3 压力角和传动角 23
2.3.4 死点 24
2.4 平面四杆机构的设计 25
2.4.1 图解法设计四杆机构 25
2.4.2 解析法设计四杆机构 28
2.4.3 实验法和图谱法设计四杆机构 30
习题 31
第3章 凸轮机构 33
3.1 凸轮机构的应用和类型 33
3.1.1 凸轮机构的应用 33
3.1.2 凸轮机构的类型 34
3.2 从动件的常用运动规律 37
3.2.1 平面凸轮机构的工作过程和运动参数 37
3.2.2 从动件常用的运动规律 38
3.3 凸轮机构的压力角 39
3.3.1 压力角与作用力的关系 40
3.3.2 压力角与凸轮机构尺寸的关系 40
3.4 图解法绘制凸轮的轮廓 41
3.4.1 直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制 41
3.4.2 摆动从动件盘形凸轮轮廓的绘制 44
3.5 解析法设计凸轮轮廓 45
3.5.1 滚子直动从动件盘形凸轮 45
3.5.2 平底直动从动件盘形凸轮 46
习题 47
第4章 齿轮传动 49
4.1 齿轮传动的特点、分类和对它的基本要求 49
4.1.1 齿轮传动的特点 49
4.1.2 齿轮传动的分类 49
4.1.3 齿轮传动的基本要求 50
4.2 齿廓啮合的基本定律 50
4.2.1 齿廓啮合的基本定律 50
4.2.2 共轭齿廓 51
4.2.3 节点和节圆 51
4.3 渐开线齿廓及其啮合特性 51
4.3.1 渐开线的形成及其特性 51
4.3.2 渐开线齿廓的啮合特性 52
4.4 渐开线标准齿轮各部分的名称和几何尺寸 53
4.4.1 直齿圆柱齿轮各部分的名称 53
4.4.2 直齿圆柱齿轮的基本参数 54
4.4.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 55
4.5 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 56
4.5.1 渐开线齿轮正确啮合条件 56
4.5.2 渐开线齿轮连续传动的条件 56
4.5.3 齿轮传动的无侧隙啮合条件及标准中心距 57
4.6 渐开线齿轮的切制原理及根切现象 57
4.6.1 齿轮的加工方法 57
4.6.2 渐开线齿廓的根切问题 59
4.6.3 变位齿轮 60
4.7 齿轮的失效形式及设计准则 61
4.7.1 齿轮的失效形式 61
4.7.2 齿轮传动的设计准则 63
4.8 齿轮传动的精度及齿轮的材料 63
4.8.1 齿轮传动的精度 63
4.8.2 对齿轮材料的基本要求 64
4.8.3 齿轮的常用材料及热处理 64
4.9 直齿圆柱齿轮传动的强度计算 66
4.9.1 轮齿的受力分析和计算载荷 66
4.9.2 齿面接触疲劳强度计算 67
4.9.3 齿根弯曲疲劳强度计算 69
4.9.4 参数的选择 70
4.10 平行轴斜齿圆柱齿轮传动 72
4.10.1 斜齿轮齿廓曲面的形成 72
4.10.2 斜齿圆柱齿轮的啮合特点 73
4.10.3 斜齿轮的基本参数和几何尺寸计算 73
4.10.4 斜齿轮传动的正确啮合条件 74
4.10.5 斜齿轮传动的重合度 74
4.10.6 斜齿轮的当量齿轮和当量齿数 75
4.10.7 斜齿轮传动的强度计算 76
4.11 直齿圆锥齿轮传动 80
4.11.1 圆锥齿轮传动的特点 80
4.11.2 圆锥齿轮的参数和几何尺寸计算 80
4.11.3 圆锥齿轮的当量齿轮和当量齿数 81
4.11.4 圆锥齿轮传动的强度计算 82
4.12 齿轮的结构设计 83
4.12.1 齿轮轴 83
4.12.2 实心式齿轮 83
4.12.3 腹板式齿轮 84
4.12.4 轮辐式齿轮 85
4.13 齿轮传动的润滑 85
4.13.1 润滑方式 85
4.13.2 润滑剂的选择 86
习题 87
第5章 蜗杆传动 90
5.1 概述 90
5.1.1 蜗杆传动的组成 90
5.1.2 蜗杆传动特点 90
5.1.3 蜗杆传动的类型 91
5.1.4 蜗杆传动的失效形式及设计准则 91
5.1.5 蜗杆、蜗轮的材料选择 91
5.2 蜗杆传动的基本参数和尺寸 92
5.2.1 蜗杆传动的正确啮合条件 92
5.2.2 基本参数 93
5.2.3 蜗杆传动的基本尺寸计算 93
5.2.4 蜗杆传动的结构 94
5.2.5 蜗杆传动的受力分析 96
5.3 蜗杆传动的设计 96
5.3.1 蜗杆传动的强度计算方法 96
5.3.2 蜗杆传动的热平衡计算 97
5.3.3 普通圆柱蜗杆和蜗轮设计计算 99
习题 101
第6章 带传动 103
6.1 带传动的类型、特点及应用 103
6.1.1 带传动的类型 103
6.1.2 带传动的特点及应用 104
6.2 摩擦型带传动的受力分析和运动特性 105
6.2.1 带传动的受力分析 105
6.2.2 带传动的应力分析 106
6.2.3 带传动的弹性滑动和传动比 107
6.3 普通V带传动的设计 108
6.3.1 V带的结构和规格 108
6.3.2 单根普通V带的许用功率 110
6.3.3 设计计算步骤和参数 111
6.3.4 V带轮的结构 114
6.4 同步带传动简介 118
习题 118
第7章 链传动 120
7.1 滚子链 120
7.1.1 链条 120
7.1.2 链轮 122
7.2 链传动运动特性和受力分析 123
7.2.1 链传动的运动特性 123
7.2.2 链传动的受力分析 124
7.3 滚子链传动的设计 125
7.3.1 主要失效形式 125
7.3.2 滚子链传动的功率曲线 125
7.3.3 滚子链传动的设计计算 126
7.3.4 链传动的使用维护 129
习题 131
第8章 轮系 133
8.1 定轴轮系 133
8.1.1 平行轴定轴轮系 134
8.1.2 空间定轴轮系 134
8.2 周转轮系 135
8.3 复合轮系 137
8.4 轮系的功用 138
8.5 几种特殊的行星传动简介 140
8.5.1 少齿差行星齿轮传动 140
8.5.2 谐波齿轮传动 141
习题 142
第9章 其他常用机构 144
9.1 螺旋机构 144
9.1.1 螺旋机构的工作原理和类型 144
9.1.2 螺旋机构的特点和应用 145
9.2 棘轮结构 145
9.2.1 棘轮机构的工作原理和类型 145
9.2.2 棘轮机构的优、缺点和应用 147
9.3 槽轮机构 149
9.3.1 槽轮机构的工作原理和类型 149
9.3.2 槽轮机构的运动系数 150
9.3.3 槽轮机构的优、缺点和应用 151
9.4 不完全齿轮机构 152
9.4.1 不完全齿轮机构的工作原理和类型 152
9.4.2 不完全齿轮机构的优、缺点和应用 152
习题 153
第10章 机械速度波动的调节 154
10.1 速度波动分类及调节方法 154
10.1.1 周期性速度波动 154
10.1.2 非周期速度波动 155
10.2 飞轮设计的近似方法 155
10.2.1 机械运转的平均速度和不均匀系数 155
10.2.2 飞轮设计的基本原理 156
10.2.3 最大盈亏功Amax的确定 157
10.3 飞轮主要尺寸的确定 158
习题 159
第11章 回转件的平衡 162
11.1 转子平衡的分类及其方法 162
11.2 刚性转子的静平衡 163
11.3 刚性转子的动平衡 164
11.4 刚性转子的平衡试验 168
11.4.1 静平衡试验 168
11.4.2 动平衡试验 169
11.4.3 转子的平衡精度 170
习题 170
第12章 机械零件设计概论 173
12.1 机械零件的强度 173
12.1.1 应力的种类 174
12.1.2 静应力下的许用应力 175
12.1.3 变应力下的许用应力 176
12.1.4 安全系数 176
12.2 机械零件的接触强度 177
12.2.1 接触强度的概念 177
12.2.2 接触疲劳强度的设计准则 177
12.3 机械零件的耐磨性 178
12.3.1 耐磨性的概念 178
12.3.2 耐磨性的设计准则 179
12.4 机械制造常用材料及其选择 179
12.4.1 金属材料 179
12.4.2 非金属材料 180
12.5 公差与配合、表面粗糙度和优先数系 181
12.5.1 公差与配合 181
12.5.2 表面粗糙度 182
12.5.3 优先系数 182
12.6 机械零件的工艺及标准化 183
12.6.1 工艺性 183
12.6.2 标准化 183
习题 184
第13章 机械联接设计 186
13.1 螺纹联接 186
13.1.1 机械中的常用螺纹 186
13.1.2 螺纹联接件及螺纹联接的类型 190
13.1.3 螺纹联接的预紧与防松 193
13.1.4 螺栓组联接的结构设计 195
13.1.5 螺纹联接件的材料与许用应力 197
13.1.6 螺纹联接的强度计算 198
13.1.7 提高螺栓联接强度的措施 201
13.2 键联接、花键联接及销联接 204
13.2.1 键联接 204
13.2.2 花键联接 207
13.2.3 销联接 208
13.3 机械联接实例设计与分析 209
13.3.1 大带轮与减速器高速轴的键联接设计与计算 209
13.3.2 连杆盖与连杆体之间的螺纹联接 210
习题 211
第14章 轴 213
14.1 轴的材料及其选择 214
14.2 轴的结构设计 215
14.2.1 拟定轴上零件的装配方案 215
14.2.2 轴上零件的定位和固定 216
14.2.3 各轴段的直径和长度的确定 217
14.2.4 轴的结构工艺性 217
14.3 轴的强度计算 218
14.3.1 按扭转强度计算 218
14.3.2 按弯扭合成强度计算 218
14.4 轴的刚度计算 222
14.4.1 弯曲变形计算 223
14.4.2 扭转变形的计算 223
14.5 轴的临界转速的概念 224
14.6 提高轴的强度、刚度和减轻轴的重量的措施 224
14.6.1 改进轴的结构，减少应力集中 224
14.6.2 合理布置轴上零件减小轴受转矩 224
14.6.3 选择受力方式以减小轴的载荷，改善轴的强度和刚度 225
14.6.4 改善表面质量提高轴的疲劳强度 226
习题 227
第15章 滑动轴承 229
15.1 滑动轴承的主要结构形式 229
15.1.1 整体式径向滑动轴承 229
15.1.2 剖分式径向滑动轴承 230
15.1.3 推力滑动轴承 231
15.2 滑动轴承的失效形式及常用材料 231
15.2.1 滑动轴承的失效形式 231
15.2.2 轴承材料 232
15.3 滑动轴承润滑剂的选用 235
15.3.1 润滑脂及其选择 235
15.3.2 润滑油及其选择 236
15.3.3 固体润滑剂 236
15.4 不完全液体润滑滑动轴承设计计算 236
15.4.1 径向滑动轴承的计算 237
15.4.2 止推滑动轴承的计算 237
15.5 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算 238
15.5.1 流体动压润滑的基本原理 238
15.5.2 流体动力润滑的基本方程 239
15.5.3 径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程 242
15.5.4 径向滑动轴承的几何关系和承载量系数 242
15.5.5 最小油膜厚度hmin 245
15.5.6 轴承的热平衡计算 245
15.5.7 参数选择 247
15.5.8 液体动力润滑径向滑动轴承设计举例 248
15.6 其他形式滑动轴承简介 251
15.6.1 无润滑轴承与自润滑轴承 251
15.6.2 多油楔轴承 252
15.6.3 液体静压轴承 254
15.6.4 气体润滑轴承 255
习题 255
第16章 滚动轴承 257
16.1 滚动轴承的结构 257
16.1.1 滚动轴承的构造 257
16.1.2 滚动轴承的结构特性 258
16.2 滚动轴承的主要类型及选择 258
16.2.1 常用滚动轴承类型及特点 258
16.2.2 滚动轴承的代号 260
16.3 轴承的组合设计 261
16.3.1 滚动轴承内、外圈的轴向固定 261
16.3.2 轴系的固定 262
16.3.3 滚动轴承组合结构的调整 262
16.3.4 滚动轴承的配合 264
16.3.5 滚动轴承的装拆 264
16.3.6 支承部位的刚度和同轴度 265
16.3.7 角接触球轴承和圆锥滚子轴承的排列方式 266
16.3.8 滚动轴承的润滑 267
16.3.9 滚动轴承的密封 267
16.3.10 轴承的维护 268
16.4 滚动轴承的工作情况分析及计算 268
16.4.1 滚动轴承的主要失效形式 268
16.4.2 滚动轴承的设计准则 269
16.4.3 轴承的寿命计算 269
习题 272
第17章 联轴器和离合器 275
17.1 联轴器 275
17.1.1 联轴器的性能要求 275
17.1.2 联轴器的分类 276
17.1.3 常用联轴器的结构和特点 276
17.1.4 联轴器的选择 279
17.2 离合器 280
17.2.1 离合器的性能要求 280
17.2.2 离合器的分类 280
17.2.3 常用离合器的结构和特点 280
习题 282
第18章 弹簧 283
18.1 弹簧的类型 283
18.2 弹簧的材料、许用应力与制造 284
18.2.1 弹簧的材料和许用应力 284
18.2.2 弹簧的制造 285
18.3 圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计计算 286
18.3.1 圆柱螺旋弹簧的几何参数 286
18.3.2 弹簧特性曲线 287
18.3.3 强度和刚度计算 289
18.3.4 圆柱螺旋压缩弹簧的稳定性计算 290
18.3.5 弹簧的设计实例 290
习题 291
附录A 293
参考文献 296