第1章 机械设计基础概论 1
1.1机械的概念 1
机械的组成 1
机器和机构 2
构件和零件 2
1.2机械设计的基本要求和一般程序 3
机械零件的主要失效形式和设计准则 3
机械设计应满足的基本要求 3
机械设计的内容与步骤 4
机械零件设计的一般步骤 4
1.3机械设计常用材料与性能 5
低碳钢拉伸时的力学性能 5
其他材料拉伸时的力学性能 7
材料压缩时的力学性能 8
1.4“机械设计基础”课程的内容、任务和性质 9
课程的内容 10
课程的任务 10
课程的性质 10
课程的要求 10
1.5本课程的学习方法 11
思考题与习题 11
第2章 静力学分析 12
2.1静力学的基本概念 12
力与力系的概念 12
刚体的概念 13
2.2静力学公理 13
2.3约束和约束反力 16
柔索约束 16
光滑面约束 17
光滑铰链约束 17
轴承约束 19
2.4物体的受力分析和受力图 19
2.5平面汇交力系的简化与平衡方程 22
力在坐标轴上的投影 22
平面汇交力系合成的解析法 23
平面汇交力系的平衡方程及其应用 24
2.6力偶及合力矩定理 25
力对点之矩 25
合力矩定理 26
力偶 27
2.7平面一般力系的简化与平衡方程 30
力的平移定理及合成计算 31
平面一般力系的平衡方程及其应用 34
2.8空间力系简介 38
力在空间直角坐标轴上的投影 38
空间力系的力矩 40
空间力系的平衡方程 41
2.9重心及其计算 42
思考题与习题 44
第3章 承载能力分析 50
3.1承载能力分析基本知识 50
材料力学的任务 50
外力的形式 50
杆件变形的基本形式 51
内力、截面法、应力 52
3.2轴向拉伸或压缩时的内力 53
轴向拉伸与压缩的概念 53
拉（压）杆的内力计算、轴力图 54
轴向拉伸或压缩时横截面上的正应力 56
轴向拉伸或压缩变形计算 57
拉（压）杆件的强度计算 60
3.3剪切与挤压 64
剪切的概念 64
剪切的实用计算 65
挤压的概念 66
挤压的实用计算 66
3.4扭转 68
扭转的概念 68
外力偶矩、扭矩和扭矩图 69
圆轴扭转应力和变形 71
圆轴扭转时强度和刚度的计算 73
3.5平面弯曲 75
平面弯曲概述 75
梁弯曲时的内力 78
剪力图与弯矩图 80
梁的弯曲强度计算 83
3.6梁的变形与刚度计算 90
弯曲变形 90
梁的弯曲刚度计算 94
3.7弯曲与扭转的组合变形 95
弯扭组合变形计算步骤 96
强度理论简介 97
思考题与习题 98
第4章 平面机构的组成 104
4.1机构的组成要素 104
4.2平面机构运动简图的绘制 106
构件、运动副的符号 107
机构运动简图的绘制 110
4.3平面机构的自由度 111
机构具有确定相对运动的条件 111
平面机构自由度的计算 111
计算机构自由度的注意事项 112
思考题与习题 115
第5章 平面连杆机构 117
5.1四杆机构的形式 117
四杆机构的基本形式 117
平面四杆机构的演化 119
5.2平面四杆机构的基本特性 121
铰链四杆机构存在曲柄的条件 121
压力角和传动角 122
急回运动 123
死点 124
5.3图解法设计平面四杆机构 124
按连杆上若干给定位置设计四杆机构 125
按行程速度变化系数K设计四杆机构 125
思考题与习题 126
第6章 凸轮机构 129
6.1凸轮机构的应用及分类 129
凸轮机构的应用 129
凸轮机构的分类 130
6.2凸轮机构的工作原理和从动件的运动规律 131
凸轮机构的工作原理及有关名词术语 132
从动件的运动规律分析 133
6.3凸轮轮廓设计 135
凸轮廓线设计的基本原理 135
用作图法设计凸轮廓线 136
凸轮廓线设计的解析法 139
6.4压力角、基圆半径和滚子半径 139
凸轮机构中的作用力及凸轮机构压力角α 140
凸轮基圆半径rb的确定 141
滚子半径rT的确定、平底尺寸的确定 141
6.5凸轮机构的结构设计 142
凸轮和从动件的常用材料及技术要求 142
凸轮结构设计 143
思考题与习题 145
第7章 其他常用机构 147
7.1棘轮机构 147
棘轮机构的工作原理和类型 147
棘轮机构的特点和应用 148
棘爪回转轴位置的确定 149
棘轮轮齿工作齿面偏斜角α的确定 149
7.2槽轮机构 150
槽轮机构的工作原理和类型 150
槽轮机构的运动系数 151
7.3不完全齿轮机构 151
思考题与习题 152
第8章 齿轮、蜗杆和轮系 154
8.1齿轮传动与渐开线 154
齿轮传动的分类 154
齿轮传动的特点 155
渐开线的形成原理和基本性质 155
渐开线齿廓的啮合特性 156
8.2渐开线标准直齿圆柱齿轮 157
齿轮各部分名称 157
齿轮的基本参数 159
标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 159
渐开线直齿圆柱齿轮的啮合 160
8.3渐开线齿轮齿廓的切削加工 162
渐开线齿轮齿廓切削加工的基本原理 162
根切现象和最少齿数 164
变位齿轮简介 165
8.4斜齿圆柱齿轮传动 166
齿廓曲面的形成及其啮合特点 166
斜齿轮的主要参数和几何尺寸计算 167
斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件 169
斜齿圆柱齿轮的当量齿数 169
8.5直齿圆锥齿轮传动 170
直齿圆锥齿轮传动概述 170
直齿圆锥齿轮的齿廓曲面、背锥和当量齿数 170
直齿圆锥齿轮传动的正确啮合条件及几何尺寸计算 172
8.6蜗杆传动 173
蜗杆传动的类型和特点 173
蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算 175
蜗杆、蜗轮的材料和结构 179
8.7轮系及其计算 180
定轴轮系传动比计算 181
轮系转向关系的确定 182
周转轮系计算 183
混合轮系 186
轮系的功用 187
8.8圆柱齿轮强度与结构设计 189
齿轮传动的失效形式与设计准则 189
齿轮常用材料 192
圆柱齿轮传动的受力分析及强度计算 194
齿轮的结构设计 201
齿轮传动的润滑 203
思考题与习题 205
第9章 连接 207
9.1螺纹连接 207
螺纹的分类 207
螺纹的参数 208
9.2螺纹连接件及螺纹连接的基本类型 209
螺纹连接的基本类型 209
常用螺纹连接件 210
螺纹连接件的选择及注意问题 211
9.3轴毂连接 214
键连接 215
花键连接 216
销连接 217
过盈连接 217
思考题与习题 217
第10章 带传动和链传动 219
10.1带传动主要类型、特点和应用 219
10.2普通V带和V带轮 220
普通V带的结构和尺寸标准 220
普通V带轮的结构 222
10.3带传动的基本理论 222
带传动的受力分析 223
带的应力分析 225
带的弹性滑动与传动比 227
10.4 V带传动的设计 227
10.5带传动的安装、张紧和维护 232
带传动的安装 232
常见的张紧装置 232
带传动的维护 233
10.6链传动 233
链传动的特点及应用 233
滚子链与链轮 235
链传动的安装及维护 238
思考题与习题 242
第11章 轴承 243
11.1滚动轴承的结构、类型和代号 243
滚动轴承的结构 244
滚动轴承的特性和类型 244
滚动轴承的代号 247
11.2滚动轴承类型的选择 249
滚动轴承的选择原则 249
滚动轴承的工作能力计算 250
11.3滚动轴承的组合设计 257
滚动轴承的固定 257
轴承组合的调整 258
支承部位的刚度和同轴度 260
滚动轴承的配合 260
滚动轴承的安装与拆卸 261
滚动轴承的润滑和密封 262
11.4滑动轴承 263
滑动轴承的结构 263
轴瓦和轴承衬 265
滑动轴承的润滑 266
思考题与习题 269
第12章 轴 271
12.1概述 271
轴的分类和功用 271
轴的材料 273
轴的设计内容及应考虑的主要问题 274
12.2轴的基本直径估算 274
按扭转强度估算直径 274
按照经验公式估算 276
12.3轴的结构设计 276
拟订轴上零件的装配方案 276
轴上零件的轴向定位 277
轴上零件的周向定位 279
确定各轴段的直径和长度 280
轴的结构工艺性 280
提高轴疲劳强度的措施 282
12.4轴的强度校核 282
按弯扭合成进行强度计算 282
轴的设计示例 284
12.5轴的刚度校核 288
思考题与习题 289
第13章 联轴器、离合器和弹簧 290
13.1联轴器 290
固定式联轴器 290
可移式联轴器 291
弹性联轴器 293
联轴器的选择 295
13.2常用离合器 296
13.3弹簧 297
弹簧的类型与功用 298
圆柱形螺旋弹簧的基本几何参数 299
弹簧的强度计算 301
思考题与习题 302
附录 303
附录A部分型钢表 303
附录B机械设计基础课程设计指导 306
附录C机械设计基础课程设计任务书 312
参考文献 314