1绪论 1
1.1机械设计与现代科技产品 1
1.1.1微型机电产品 1
1.1.2仿生机构 4
1.2机械设计基础课程的研究对象和内容 9
1.2.1课程学习的内容、特点和方法 9
1.2.2机械的基本概念和特征 10
1.3机械设计的基本要求和一般步骤 17
1.3.1机械的基本要求 17
1.3.2机械设计的程序步骤 19
习题 20
2平面机构运动简图及其自由度 21
2.1运动副及其分类 21
2.1.1构件自由度 21
2.1.2运动副及其类别 22
2.2平面机构运动简图 24
2.2.1机构的组成 24
2.2.2机构运动简图 24
2.3平面机构自由度 31
2.3.1平面机构自由度的基本概念 31
2.3.2平面机构有确定运动的条件 33
2.3.3计算平面机构自由度的注意事项 35
习题 41
3平面连杆机构 43
3.1平面连杆机构的基本型式和特性 43
3.1.1平面连杆机构概述 43
3.1.2铰链四杆机构的基本型式和性质 46
3.2平面连杆机构存在曲柄的条件 59
3.2.1铰链四杆机构有一个曲柄的条件 60
3.2.2铰链四杆机构的型式判断 61
3.3平面连杆机构的演化 63
3.3.1曲柄滑块机构 63
3.3.2导杆机构 67
3.3.3偏心轮机构 68
3.3.4四杆机构的组合 69
3.4平面四杆机构设计 71
3.4.1设计方法 71
3.4.2常见的设计类型 72
习题 77
4凸轮机构和间歇运动机构 80
4.1凸轮机构的应用与分类 80
4.1.1凸轮机构的应用 80
4.1.2凸轮机构的特点与适用场合 84
4.1.3凸轮机构的组成 84
4.1.4凸轮机构的类型 85
4.2凸轮机构设计的基本任务与从动件的常用运动规律 91
4.2.1凸轮机构设计的基本任务 91
4.2.2相关名词概念和运动分析的基础知识 91
4.2.3从动件的常用运动规律 93
4.3盘形凸轮的轮廓曲线设计 103
4.3.1凸轮轮廓线的设计方法和基本原理 103
4.3.2对心直动从动件盘形凸轮设计 104
4.3.3摆动从动件盘形凸轮轮廓设计 109
4.4凸轮机构设计应注意的问题 110
4.4.1凸轮机构的压力角 110
4.4.2凸轮基圆半径的确定 112
4.5间歇运动机构简介 113
4.5.1棘轮机构 114
4.5.2槽轮机构 118
4.5.3不完全齿轮机构 123
4.5.4凸轮式间歇运动机构 125
习题 126
5螺纹连接和螺旋传动 129
5.1螺纹的主要参数和常用类型 129
5.1.1螺纹形成原理及螺纹类型 129
5.1.2螺纹的主要参数 133
5.2螺纹连接和螺纹连接件 134
5.2.1螺纹连接的基本类型 134
5.2.2螺纹连接配件 138
5.3设计螺纹连接应注意的问题 139
5.3.1防松 139
5.3.2提高螺纹连接承载能力的措施 142
5.4螺旋传动 143
5.4.1螺旋机构的类型及特点 143
5.4.2螺旋机构的功能 146
习题 149
6带传动 151
6.1带传动机构的组成、类型和应用 151
6.1.1带传动机构的组成 151
6.1.2带传动机构的类型和应用 151
6.2摩擦型带传动机构的主要几何尺寸 155
6.3摩擦型带传动机构的特点、使用和维护 156
6.3.1摩擦型带传动机构的特点 156
6.3.2 V带传动机构的使用与维护 157
6.3.3摩擦型带传动机构的张紧装置 157
6.4摩擦型带传动机构的工作情况分析 159
6.4.1摩擦型带传动机构的受力分析 159
6.4.2摩擦型带传动机构的打滑与弹性滑动 161
6.4.3摩擦型带传动机构的应力分析和失效形式 166
6.5普通V带传动机构的设计计算 168
6.5.1 V带的类型、结构与型号 168
6.5.2 V带传动机构的设计计算 171
6.6 V带轮的材料和结构 180
6.6.1带轮的材料 180
6.6.2带轮的结构 180
习题 183
7齿轮传动 186
7.1齿轮传动的特点、类型和应用 186
7.1.1齿轮传动的特点 186
7.1.2齿轮传动的类型和应用 187
7.1.3齿轮传动的基本要求 193
7.2齿廓啮合的基本定律与共轭齿廓 194
7.2.1齿廓啮合的基本定律 194
7.2.2共轭齿廓 195
7.3渐开线齿廓及其啮合特性 195
7.3.1渐开线的形成及其特性 196
7.3.2渐开线齿廓符合齿廓啮合的基本定律 197
7.3.3渐开线齿轮的啮合特性 198
7.4标准直齿圆柱齿轮的基本参数与几何尺寸 201
7.4.1直齿圆柱齿轮各部分的名称及其代号 201
7.4.2直齿圆柱齿轮的基本参数 202
7.4.3渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸 205
7.5渐开线齿轮正确啮合和连续传动的条件 206
7.5.1渐开线齿轮正确啮合的条件 206
7.5.2渐开线齿轮连续传动的条件 208
7.6渐开线齿轮的切齿原理和传动精度 211
7.6.1渐开线轮齿的加工方法 211
7.6.2渐开线轮齿的根切现象 217
7.6.3齿轮传动精度 221
7.7轮齿失效和齿轮材料 223
7.7.1轮齿失效 223
7.7.2齿轮材料 227
7.8直齿圆柱齿轮强度计算 229
7.8.1轮齿受力分析和计算载荷 229
7.8.2齿根弯曲疲劳强度计算 231
7.8.3齿面接触疲劳强度计算 235
7.8.4齿轮传动设计准则 238
7.8.5齿轮强度计算中的参数选择 239
7.8.6齿轮传动设计的主要内容和步骤 240
7.9斜齿圆柱齿轮传动 244
7.9.1斜齿圆柱齿轮的齿廓曲面及其啮合特点 244
7.9.2斜齿圆柱齿轮传动的基本参数与正确啮合条件 245
7.9.3斜齿圆柱齿轮的当量齿轮 249
7.9.4斜齿圆柱齿轮传动的受力分析 251
7.10直齿圆锥齿轮传动 253
7.10.1直齿圆锥齿轮的齿廓曲线及其传动特点 253
7.10.2直齿圆锥齿轮的基本参数和当量齿轮 255
7.10.3直齿圆锥齿轮的受力分析 257
7.11蜗杆传动 258
7.11.1蜗杆传动机构的组成和特点 258
7.11.2蜗杆传动的类型 260
7.11.3普通蜗杆传动的基本参数与几何尺寸的计算和选择 261
7.11.4蜗杆传动的正确啮合条件与齿面相对滑动 265
7.11.5蜗杆传动的受力分析 267
习题 268
8轮系 273
8.1轮系的功用和分类 273
8.1.1轮系的功用 273
8.1.2轮系的类型 277
8.2定轴轮系的传动比计算 279
8.2.1定轴轮系传动比值的计算 280
8.2.2从动轮（末轮）转向的确定 281
8.2.3定轴轮系传动比计算小结 284
8.3周转轮系的传动比计算 284
8.3.1周转轮系传动比计算的基本思路与转化轮系 284
8.3.2周转轮系的传动比计算 285
8.4复合轮系的传动比计算 288
习题 290
9轴 293
9.1轴的类型与材料 293
9.1.1轴的类型 293
9.1.2轴的材料 295
9.2轴的结构设计 296
9.2.1轴的结构形状要求与组成 296
9.2.2确定轴的结构尺寸应注意的事项 297
9.2.3轴上零件的固定 299
9.2.4轴结构的设计步骤 303
9.3轴的设计计算 304
9.3.1粗略的设计计算 304
9.3.2精确的校核计算 305
习题 313
10轴承 315
10.1轴承的分类和功用 315
10.2滚动轴承的类型、特点和代号 317
10.2.1滚动轴承的基本结构、类型和特点 317
10.2.2滚动轴承的代号 319
10.3滚动轴承的选用 324
10.3.1各类滚动轴承的特点 324
10.3.2滚动轴承的选用原则 325
10.4滚动轴承的失效形式 326
10.4.1滚动轴承的疲劳点蚀 326
10.4.2滚动轴承的塑性变形 328
10.5滚动轴承的寿命和承载能力计算 328
10.5.1滚动轴承寿命及其承载能力计算的相关术语 328
10.5.2滚动轴承的寿命和承载能力计算 333
10.6滚动轴承的组合设计 341
10.6.1保证轴承支座的刚度和同轴度 341
10.6.2滚动轴承的轴向固定与调整 342
10.6.3滚动轴承的配合、安装与拆卸 344
10.6.4滚动轴承的润滑与密封 347
习题 350
附录 产品设计文档 352
参考文献 354