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第一章 绪论1

1-1 概述1

1-2 微型机械与精密仪器的特点1

一、尺寸小和精度高1

二、制造工艺对设计的影响2

三、材料问题对微型机械与精密仪器设计的影响2

四、微型机械与精密仪器的强度问题3

1-3 微型机械与精密仪器的分类3

1-4 微型机械与精密仪器中应用的金属4

一、一般要求4

二、微型机械与精密仪器中常用的金属4

1-5 塑料8

一、热塑性塑料8

二、热固性塑料9

1-6 陶瓷材料10

一、绝缘陶瓷10

二、电容陶瓷10

三、多孔性陶瓷10

参考文献10

第二章 壳体和机架12

2-1 壳体12

一、防护外界环境有害的影响12

二、防护机构(仪器)被非专业人员损坏13

三、防护电流的影响13

四、外型美观14

五、阻尼振动和噪音16

六、防爆16

七、抗湿热及防护海洋性气候的腐蚀作用16

八、重量轻16

九、便于操纵16

十、易于装配16

十一、低成本16

2-2 壳体的类型18

2-3 机架19

一、机械机构的机架19

二、电器及电子仪器的机架20

参考文献23

第三章 不可拆联接24

3-1 利用零件永久变形的联接24

一、用舌形片联接金属薄板24

二、用滚压法联接管子25

三、压形联接25

四、中心冲联接25

五、卷边联接26

六、铆接26

3-2 锡焊和铜焊联接27

一、锡焊28

二、铜焊29

3-3 气焊、电弧焊和电阻焊30

一、气焊和电弧焊30

二、电阻焊30

3-4 胶接34

一、蛋白胶34

二、天然树脂粘合剂34

三、合成粘合剂34

四、无机粘合剂34

五、合成树脂粘合剂34

3-5 胶腻联接36

一、靠物理变化固化的胶腻36

二、靠化学变化粘接的胶腻36

三、胶腻联接的原则36

四、胶腻联接的缺点36

3-6 镶铸和热嵌联接36

3-7 压接和超声波焊接37

参考文献37

第四章 可拆联接39

4-1 压配合联接39

一、圆柱摩擦联接39

(一)压配合过程的现象39

(二)影响压入力和滑移力值的因素40

(三)圆柱摩擦联接的计算41

(四)推荐的配合和过盈量44

(五)圆柱摩擦联接举例45

二、成型截面的压配合联接46

(一)联接原理46

(二)成型截面摩擦联接的优点46

(三)成型截面摩擦联接的强度计算47

4-2 销联接47

一、圆柱销48

二、圆锥销48

三、槽销49

四、弹性销49

五、螺纹管销49

六、挤压钮销50

七、销联接的计算50

八、设计提示50

4-3 螺纹联接51

一、螺纹的种类51

二、螺钉联接件的设计51

三、直接螺钉联接54

四、间接螺钉联接54

(一)螺钉54

(二)螺栓56

(三)螺母56

(四)垫圈57

五、螺钉联接的锁装置57

(一)锁紧装置58

(二)防止无关人员的拧松60

(三)防止螺钉和螺帽的遗失60

六、螺钉紧固件的材料61

七、螺纹紧固件、销、铆钉的保护涂层61

八、螺纹紧固件的热处理62

九、螺钉和螺栓联接的通孔直径62

十、螺钉和螺纹孔的位置公差62

(一)两孔的位置公差62

(二)多孔的位置公差63

(三)两孔标注尺寸的一般情况63

(四)按圆周分布的孔的位置公差64

4-4 卡口联接65

一、弹性摩擦保险锁紧联接66

二、楔形摩擦保险锁紧联接66

三、形面保险锁紧装置68

参考文献68

第五章 弹性元件70

5-1 引言70

一、弹性元件的比率70

二、弹性元件储存的能量70

三、弹性缺陷：弹性后效，松弛和弹性滞后71

四、温度对材料弹性的影响73

五、弹性元件的分类75

5-2 螺旋弹簧76

一、压缩弹簧76

二、拉伸弹簧76

三、扭簧77

四、螺旋弹簧计算的一般原则77

五、压缩弹簧的计算80

六、拉弹簧的计算82

七、弹簧的尺寸84

八、过拉伸的拉、压螺旋弹簧84

九、螺旋扭簧85

十、扭簧尺寸的确定87

5-3 平弹簧87

一、受弯曲的片弹簧87

二、片弹簧的计算88

三、触点弹簧及其装置89

四、触点弹簧的强度计算90

五、仅受横向力的单片或位于同一平面的多片的简单片簧支承97

六、末端承受弯矩的片弹簧悬挂支承98

七、十字弹簧支承99

八、片弹簧导轨102

九、用作支承的扭簧103

十、张丝104

十一、张丝材料108

十二、膜片109

十三、弹性支承和导轨的优点111

5-4 螺线弹簧111

一、螺线弹簧的计算111

二、游丝112

三、发条117

四、弹簧的材料128

5-5 热双金属元件129

一、温度变化时，热双金属片挠度的计算129

二、热双金属元件中的应力134

三、电流加热控制的热双金属触点弹簧137

四、热双金属弹簧的材料138

5-6 压力控制的弹性元件139

一、压力控制的弹性元件的一般性能139

二、弹簧管141

三、膜片和膜盒143

四、波纹管151

参考文献153

第六章 支承156

6-1 绪言156

6-2 机械型圆柱滑动支承156

一、轴颈转动的支承156

二、轴颈静止的支承157

6-3 钟表型圆柱滑动支承158

一、夹板上的直孔轴承158

二、装配在夹板上的矿石轴衬160

三、钟表型支承的摩擦阻力162

6-4 塑料及金属粉末烧结轴衬164

6-5 V型块支承164

6-6 顶尖支承和圆锥支承167

一、微型机械中的顶尖支承167

二、用于精密仪器的圆锥支承170

6-7 球形支承171

6-8 静压轴承173

一、止推轴承173

二、径向轴承174

三、静压轴承的性能175

6-9 轴尖支承177

一、力沿轴线作用情况下的轴尖支承177

二、承受轴向力及少量径向力的轴尖支承180

三、由两个轴尖轴承所支承，并承受轴向载荷的轴182

四、力垂直作用于轴的轴尖支承183

五、振动对轴尖轴承磨损的影响192

六、温度对轴尖支承的影响192

6-10 止推轴承(盖板型)193

6-11 在无振动工作条件下低速微型机械中普通轴承的磨损195

6-12 磁性支承196

6-13 水银支承198

6-14 滑动轴承的润滑199

6-15 刀口支承201

一、具有圆柱或平支承垫的刀口支承的计算201

二、刀口支承的摩擦力矩203

三、刀口支承的设计举例204

6-16 带中间滚动体的滚动轴承206

一、滚动轴承的精度及间隙206

二、滚动轴承的摩擦209

三、高精度轴承的应用211

四、杯锥形微型及超微型滚动轴承212

五、线轨轴承215

六、无保持架及内环的微型及超微型向心止推滚珠轴承217

参考文献220

第七章 导轨223

7-1 导轨正常工作的静态条件，卡滞(自锁)223

7-2 导轨精度，制造误差对导轨工作的影响225

7-3 滑动导轨227

一、圆柱型导轨227

二、棱柱型导轨227

三、滑动导轨的摩擦阻力228

7-4 滚动导轨228

一、滚柱导轨228

二、自由滚动元件导轨230

7-5 导轨的强度计算232

7-6 导轨材料233

参考文献233

第八章 心轴、轴、联轴器和离合器234

8-1 心轴和轴234

8-2 联轴器和离合器234

一、刚性联轴器235

二、弹性联轴器239

三、牙嵌离合器241

四、摩擦离合器243

五、棘爪单向离合器250

六、磁性离合器251

参考文献255

第九章 螺旋传动257

9-1 传动螺旋机构258

9-2 测量螺旋机构258

9-3 定位螺旋机构260

9-4 螺旋传动机构中轴向间隙的消除260

9-5 螺旋传动机构的锁紧261

参考文献261

第十章 齿轮传动262

10-1 齿轮传动概述262

一、定速比齿轮传动262

二、速比在一个周节中变化的齿轮传动263

10-2 圆柱齿轮传动的基础知识263

一、平均速比和瞬时速比263

二、定速比和变速比齿轮传动的啮合情况264

三、齿轮传动的瞬时力矩266

四、齿轮传动的瞬时效率267

五、平均传动效率269

六、节点前和节点后啮合中的摩擦269

七、加工方法对齿轮设计的影响270

八、完全互换对齿轮设计的影响270

九、齿轮传动小型化问题272

10-3 定速比圆柱直齿轮传动272

一、减少齿轮的齿数272

二、渐开线齿轮传动中心距增大的问题274

三、对渐开线齿形的其他要求，微型机械中推荐使用的基准齿廓275

四、渐开线齿轮的加工误差和运动精度281

五、驱动齿轮288

六、测量用齿轮传动289

七、小侧隙齿轮传动291

八、无侧隙齿轮传动292

10-4 变速比圆柱齿轮294

一、渐开线齿轮在计时机构中的应用范围294

二、计时齿轮传动应用的修正摆线齿轮300

三、计时齿轮传动应用的变速比齿轮传动303

四、定力矩齿轮309

五、计时传动齿轮的制造309

六、计数传动齿轮310

10-5 直齿圆柱齿轮的承载能力313

10-6 直齿轮齿廓尺寸的确定315

10-7 平行轴的非圆齿轮传动316

10-8 非平行轴的齿轮传动316

10-9 间歇运动齿轮317

10-10 周转轮系320

参考文献321

第十一章 摩擦传动324

11-1 定速比传动装置324

11-2 变速比传动装置327

一、盘型传动中的滑动及速比328

二、变速比摩擦传动装置中力和力矩的计算331

三、接触面积中最大比压的计算335

四、摩擦轮采用的材料336

五、有关摩擦传动装置的其它数据337

六、传送带式的摩擦传动机构338

参考文献339

第十二章 挠性连接传动340

12-1 弹性挠性连接传动装置341

一、摩擦型挠性连接传动装置342

二、挠性件传动的计算343

三、固定型连接传动装置344

12-2 链传动348

12-3 齿形带349

参考文献351

第十三章 指示元件352

13-1 连续指示元件352

一、刻度的工艺方法及其精度352

二、读数误差353

三、指示器358

13-2 数字显示器360

13-3 状态显示器361

参考文献362