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第1章 绪论 1

1.1 课程研究对象与内容 1

1.1.1 机械工业的重要地位与作用 1

1.1.2 课程研究对象 1

1.1.3 课程研究内容 2

1.2 机械设计概论 3

1.3 机械设计的一般程序 5

1.4 机械零件的工作能力与设计准则 6

1.4.1 机械零件的工作能力 7

1.4.2 机械零件的主要失效形式 7

1.4.3 载荷与应力 8

1.4.4 机械零件的设计准则 10

1.5 机械零件的材料及选用原则 11

1.6 现代设计方法简介 12

思考题 13

习题 14

第2章 平面机构的结构与运动分析 15

2.1 机构的组成与分类 15

2.1.1 运动副 15

2.1.2 运动链 16

2.2 机构的运动简图 17

2.2.1 机构运动简图与机构示意图 17

2.2.2 机构运动简图的绘制 19

2.3 机构的自由度计算 21

2.3.1 机构自由度计算 21

2.3.2 机构具有确定运动的条件 21

2.3.3 机构自由度计算应注意的事项 22

2.4 机构的运动分析 25

2.4.1 机构速度分析的瞬心法 26

2.4.2 机构运动分析的相对运动解法 29

思考题 34

习题 34

第3章 平面连杆机构及其设计 39

3.1 平面四杆机构的类型与应用 39

3.1.1 铰链四杆机构 39

3.1.2 铰链四杆机构的演化机构 41

3.2 平面连杆机构的基本知识 44

3.2.1 铰链四杆机构曲柄存在的条件 44

3.2.2 铰链四杆机构的急回特性 45

3.2.3 铰链四杆机构的传动角和死点 46

3.2.4 铰链四杆机构的运动连续性 48

3.3 平面连杆机构的运动设计 48

3.3.1 连杆机构设计的基本问题 48

3.3.2 作图法设计四杆机构 49

思考题 52

习题 52

第4章 凸轮机构及其设计 55

4.1 凸轮机构的应用及分类 55

4.1.1 凸轮机构的应用 55

4.1.2 凸轮机构的分类 55

4.2 凸轮机构从动件运动规律 57

4.2.1 凸轮机构的基本运动参数 57

4.2.2 从动件常用运动规律 58

4.2.3 从动件运动规律的选择 60

4.3 凸轮轮廓曲线的设计 60

4.3.1 凸轮轮廓曲线设计的基本原理 60

4.3.2 常用凸轮轮廓曲线设计 61

4.4 凸轮机构基本尺寸的确定 63

4.4.1 压力角 63

4.4.2 基圆半径 64

4.4.3 滚子半径 64

思考题 65

习题 66

第5章 齿轮机构及传动 69

5.1 齿轮传动的特点及分类 69

5.1.1 齿轮传动的特点 69

5.1.2 齿轮传动的分类 69

5.1.3 齿轮传动的要求 70

5.2 渐开线齿轮传动 71

5.2.1 渐开线齿廓的形成及其特性 71

5.2.2 渐开线齿廓的主要性质 72

5.2.3 渐开线齿廓的啮合特点 72

5.2.4 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸 73

5.2.5 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 76

5.3 渐开线齿廓的切制原理 78

5.3.1 齿廓切制的基本原理 78

5.3.2 根切现象及不发生根切的最少齿数 79

5.3.3 变位齿轮 80

5.4 齿轮传动的失效形式及设计准则 81

5.4.1 齿轮传动的失效形式 81

5.4.2 齿轮传动的计算准则 84

5.5 齿轮的材料及其选择原则 85

5.5.1 齿轮的材料及其选择原则 85

5.5.2 齿轮热处理 86

5.6 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 87

5.6.1 直齿圆柱齿轮传动的载荷计算 87

5.6.2 直齿圆柱齿轮传动的强度计算 91

5.7 斜齿圆柱齿轮传动 106

5.7.1 斜齿圆柱齿轮的形成原理 106

5.7.2 斜齿轮的几何尺寸计算 108

5.7.3 斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 108

5.8 直齿圆锥齿轮传动 112

5.8.1 直齿圆锥齿轮概述 112

5.8.2 背锥及当量齿轮 113

5.8.3 锥齿轮的几何尺寸 114

5.8.4 直齿圆锥齿轮传动的强度计算 115

5.9 蜗杆传动 117

5.9.1 蜗杆传动概述 117

5.9.2 蜗杆传动的正确啮合条件及基本参数 118

5.9.3 蜗杆传动的受力分析 119

5.9.4 蜗杆传动的失效形式及设计准则 120

5.10 齿轮传动的润滑 121

5.11 齿轮的结构设计 122

5.12 轮系 124

5.12.1 轮系的分类 124

5.12.2 轮系传动比的计算 125

5.12.3 轮系的功用 131

思考题 132

习题 133

第6章 带传动 136

6.1 概述 136

6.1.1 带传动的工作原理及类型 136

6.1.2 带传动的特点和应用 138

6.2 带传动的几何计算 139

6.3 带传动的工作情况分析 140

6.3.1 带传动中力的分析 140

6.3.2 带的应力 141

6.3.3 带的弹性滑动和打滑 142

6.4 普通V带传动的设计计算 143

6.4.1 V带传动的失效形式及设计准则 143

6.4.2 V带传动的设计方法与步骤 145

6.5 V带带轮的结构设计 150

6.6 带传动的张紧、安装和维护 151

6.6.1 带传动的张紧装置 151

6.6.2 V带传动的安装与维护 152

思考题 152

习题 153

第7章 链传动 154

7.1 链传动的特点及应用 154

7.2 滚子链链条与链轮 155

7.2.1 滚子链链条 155

7.2.2 滚子链链轮 156

7.3 链传动的工作情况分析 157

7.3.1 链速和传动比 157

7.3.2 链传动的运动特征 157

7.3.3 链传动的动载荷 158

7.3.4 链传动的受力分析 158

7.4 链传动的设计计算 159

7.4.1 链传动的失效形式 159

7.4.2 额定功率 159

7.4.3 主要参数的选择 160

7.5 链传动的布置、张紧和润滑 164

7.5.1 链传动的布置、张紧 164

7.5.2 链传动的润滑 165

思考题 166

习题 166

第8章 轴 168

8.1 概述 168

8.1.1 轴的分类 168

8.1.2 轴的失效形式 169

8.1.3 轴的设计过程 169

8.1.4 轴的材料 170

8.2 轴的结构设计 171

8.2.1 轴的结构 171

8.2.2 轴径初步估算 172

8.2.3 轴上零件的定位和固定 172

8.2.4 轴的结构工艺性 173

8.2.5 提高轴强度的措施 174

8.3 轴的强度计算 175

8.3.1 轴的简化 175

8.3.2 按弯扭组合强度校核计算 175

思考题 178

习题 179

第9章 轴承 181

9.1 概述 181

9.2 滑动轴承 181

9.2.1 滑动轴承的分类 182

9.2.2 径向滑动轴承的结构 182

9.2.3 轴瓦的结构与材料 183

9.2.4 滑动轴承的润滑 185

9.3 滚动轴承的类型及其代号 188

9.3.1 滚动轴承的结构 188

9.3.2 滚动轴承的分类 189

9.3.3 滚动轴承的代号 191

9.4 滚动轴承的选择 193

9.4.1 滚动轴承的类型选择 193

9.4.2 滚动轴承的尺寸选择 194

9.5 滚动轴承的组合结构设计 206

9.5.1 滚动轴承支撑端的结构形式 206

9.5.2 滚动轴承的配合 207

9.5.3 提高轴系刚度的措施 208

9.5.4 滚动轴承的游隙及轴上零件位置的调整 210

9.5.5 滚动轴承的安装和拆卸 211

9.5.6 滚动轴承的润滑和密封 212

思考题 214

习题 215

第10章 连接 218

10.1 概述 218

10.1.1 连接的分类 218

10.1.2 连接的选择 218

10.2 螺纹与螺纹连接件 219

10.2.1 螺纹的分类 219

10.2.2 螺纹的基本参数 219

10.2.3 螺纹连接的基本类型 220

10.2.4 螺纹连接的材料 222

10.3 螺纹连接的预紧与防松 223

10.3.1 螺纹连接的预紧 223

10.3.2 螺纹连接的防松 224

10.4 螺栓连接受力分析与强度计算 226

10.4.1 螺栓组连接的受力分析 226

10.4.2 螺栓连接的强度计算 229

10.4.3 提高螺栓连接强度的措施 233

10.5 轴毂连接 235

10.5.1 键连接 235

10.5.2 销连接 240

10.5.3 其它连接 241

思考题 242

习题 243

第11章 其它常用机构 245

11.1 棘轮机构 245

11.1.1 棘轮机构的基本型式和工作原理 245

11.1.2 棘轮机构的分类 245

11.2 槽轮机构 246

11.3 螺旋机构 247

11.3.1 螺旋传动的类型和应用 247

11.3.2 滑动螺旋的结构 248

11.4 不完全齿轮机构 248

11.4.1 不完全齿轮机构的工作原理和特点 248

11.4.2 不完全齿轮机构的类型和应用 249

思考题 249

习题 250

第12章 联轴器、离合器与制动器 251

12.1 联轴器 251

12.1.1 联轴器的类型 251

12.1.2 联轴器的选用 253

12.2 离合器 255

12.3 制动器 256

思考题 258

习题 258

第13章 机械的平衡与调速 259

13.1 刚性转子的平衡 259

13.1.1 机械平衡的目的及分类 259

13.1.2 刚性转子的平衡设计 260

13.1.3 刚性转子的平衡实验 263

13.1.4 刚性转子的平衡精度 264

13.2 机械的速度波动与调速 266

13.2.1 机械系统的运转过程 266

13.2.2 机械系统速度波动的调节 267

思考题 272

习题 273

附录一 274

附录二 275

参考文献 287

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