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第1章 绪论1

1.1 机械设计基础课程的研究对象及内容1

1.1.1 机械设计基础课程的研究对象1

1.1.2 机械设计基础课程的内容、特点和任务3

1.2 机械设计的基本要求和一般程序4

1.2.1 机械设计的基本要求4

1.2.2 机械设计的主要内容6

1.2.3 机械设计的一般程序6

1.3 机械零件的主要失效形式和设计准则7

1.3.1 机械零件的主要失效形式7

1.3.2 机械零件的设计准则7

1.3.3 机械零件设计的一般步骤8

习题9

第2章 平面机构的结构分析10

2.1 机构的组成10

2.2 平面机构的运动简图13

2.2.1 机构运动简图13

2.2.2 机构运动简图的绘制14

2.3 平面机构的自由度16

2.3.1 平面机构自由度计算公式16

2.3.2 计算平面机构自由度时的注意事项17

2.3.3 机构具有确定运动的条件22

习题23

第3章 平面连杆机构25

3.1 概述25

3.2 平面四杆机构的基本类型及其演化26

3.2.1 铰链四杆机构的基本类型26

3.2.2 铰链四杆机构的演化29

3.3 平面四杆机构的基本特性33

3.3.1 铰链四杆机构存在曲柄的条件33

3.3.2 急回特性36

3.3.3 传力分析38

3.4 平面四杆机构的图解法设计42

3.4.1 按给定连杆位置设计四杆机构42

3.4.2 按给定行程速比系数K设计四杆机构43

3.4.3 给定两连架杆的对应位置设计四杆机构45

3.5 平面四杆机构的解析法设计46

3.5.1 按给定连杆位置设计四杆机构46

3.5.2 按给定行程速比系数K设计四杆机构47

3.5.3 给定两连架杆的对应位置设计四杆机构48

3.6 多杆机构简介50

习题54

第4章 凸轮机构56

4.1 凸轮机构的应用和分类56

4.1.1 凸轮机构的组成56

4.1.2 凸轮机构的应用56

4.1.3 凸轮机构的分类57

4.2 凸轮机构从动件常用的运动规律61

4.2.1 凸轮机构中的相关名词术语61

4.2.2 凸轮机构从动件常用的运动规律62

4.2.3 凸轮机构从动件运动规律的选择65

4.3 盘形凸轮轮廓曲线的图解法设计66

4.3.1 盘形凸轮轮廓曲线设计的基本原理66

4.3.2 盘形凸轮轮廓曲线图解法设计67

4.4 盘形凸轮轮廓曲线的解析法设计70

4.5 凸轮机构设计应注意的问题74

4.5.1 凸轮机构压力角75

4.5.2 凸轮基圆半径的确定75

4.5.3 滚子半径的确定76

习题78

第5章 其他机构80

5.1 棘轮机构80

5.1.1 棘轮机构的工作原理及类型80

5.1.2 棘轮机构的特点及应用82

5.1.3 棘轮机构的主要参数83

5.2 槽轮机构84

5.2.1 槽轮机构的工作原理及类型84

5.2.2 槽轮机构的特点及应用85

5.2.3 槽轮机构的主要参数86

5.3 螺旋机构88

5.3.1 螺旋机构的组成及工作原理88

5.3.2 螺旋机构的特点及应用88

5.4 不完全齿轮机构90

5.4.1 不完全齿轮机构的组成及工作原理90

5.4.2 不完全齿轮机构的特点及应用90

5.5 非圆齿轮机构91

5.5.1 非圆齿轮机构的组成及工作原理91

5.5.2 非圆齿轮机构的特点及应用91

5.6 凸轮式间歇运动机构92

5.6.1 凸轮式间歇运动机构的组成及工作原理92

5.6.2 凸轮式间歇运动机构的特点及应用93

5.7 万向联轴器93

5.7.1 万向联轴器的组成及工作原理93

5.7.2 万向联轴器的特点及应用93

习题94

第6章 连接95

6.1 概述95

6.1.1 铆接95

6.1.2 焊接96

6.1.3 胶接96

6.2 螺纹97

6.2.1 螺纹的形成和类型97

6.2.2 螺纹的参数99

6.3 螺旋副的受力分析、效率与自锁99

6.3.1 矩形螺纹99

6.3.2 三角形螺纹100

6.4 螺纹连接的主要类型和螺纹连接件101

6.4.1 螺纹连接的类型101

6.4.2 螺纹连接件的种类102

6.4.3 螺纹连接件的材料和许用应力103

6.5 螺纹连接的预紧和防松105

6.5.1 螺纹连接的预紧105

6.5.2 螺纹连接的防松105

6.6 螺纹连接的强度计算107

6.6.1 普通螺栓的强度计算107

6.6.2 铰制孔螺栓连接的强度计算110

6.7 螺栓连接的结构设计111

6.8 螺旋传动112

6.8.1 螺旋传动机构的类型112

6.8.2 滚动螺旋传动113

6.9 键连接和花键连接115

6.9.1 键连接的类型和工作原理115

6.9.2 键的选择和强度校核118

6.9.3 花键连接120

6.10 销连接和过盈连接121

6.10.1 销连接121

6.10.2 过盈连接123

习题123

第7章 几何量公差基础125

7.1 概述125

7.1.1 互换性与公差125

7.1.2 标准化与优先数系126

7.2 孔、轴公差与配合127

7.2.1 基本术语及其定义127

7.2.2 常用尺寸孔、轴极限与配合标准131

7.2.3 常用尺寸孔、轴公差与配合的选择136

7.3 几何公差137

7.3.1 概述137

7.3.2 几何公差的标注139

7.3.3 几何公差带142

7.3. 4 几何公差的选择153

7.4 表面粗糙度轮廓156

7.4.1 表面粗糙度轮廓对零件工作性能的影响156

7.4.2 表面粗糙度轮廓的评定156

7.4.3 表面粗糙度符号及其标注158

7.4.4 示例159

7.5 典型零件的公差与配合160

7.5.1 平键连接的互换性160

7.5.2 滚动轴承的互换性161

7.5.3 齿轮传动的精度及互换性163

7.5.4 综合举例171

习题173

第8章 带传动与链传动175

8.1 带传动类型及其应用175

8.1.1 带传动的组成175

8.1.2 带传动的特点175

8.1.3 带传动的类型175

8.2 V带结构与V带轮的设计176

8.2.1 V带结构176

8.2.2 V带轮的设计178

8.3 带传动工作情况分析182

8.3.1 带传动的受力分析182

8.3.2 带传动的应力分析184

8.3.3 带的弹性滑动与打滑185

8.4 普通V带传动的设计计算186

8.4.1 带传动的失效形式和设计准则186

8.4.2 单根普通V带的基本额定功率186

8.4.3 V带传动的设计计算和参数选择188

8.5 链传动192

8.5.1 链传动的组成192

8.5.2 链传动的特点和应用192

8.5.3 链条193

8.5.4 链轮194

8.5.5 链传动的运动不均匀性195

习题195

第9章 齿轮传动197

9.1 齿轮传动概述197

9.2 齿廓啮合基本定律198

9.3 渐开线齿廓及其啮合特性199

9.4 渐开线标准直齿圆柱齿轮的名称及基本尺寸200

9.5 渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合和连续传动的条件202

9.6 渐开线齿轮的切齿原理205

9.7 轮齿的失效和齿轮材料209

9.8 直齿圆柱齿轮强度计算211

9.9 斜齿圆柱齿轮传动218

9.10 直齿锥齿轮传动223

9.11 齿轮结构226

习题229

第10章 蜗杆传动232

10.1 蜗杆传动的类型和特点232

10.2 普通圆柱蜗杆传动的基本参数及几何尺寸计算235

10.3 普通圆柱蜗杆传动承载能力计算246

10.3.1 蜗杆传动的失效形式、设计准则及常用材料246

10.3.2 蜗杆传动的强度计算247

10.3.3 普通圆柱蜗杆传动的精度等级及其选择250

10.4 普通圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算250

10.4.1 蜗杆传动的效率250

10.4.2 蜗杆传动的热平衡计算251

10.5 普通圆柱蜗杆和蜗轮结构253

10.6 齿轮传动和蜗杆传动的润滑254

10.6.1 齿轮传动润滑254

10.6.2 润滑油黏度的选择256

习题260

第11章 轮系262

11.1 轮系的分类262

11.2 定轴轮系传动比的计算264

11.3 周转轮系传动比的计算267

11.4 混合轮系传动比的计算269

11.5 轮系的应用272

习题274

第12章 轴承277

12.1 滑动轴承277

12.1.1 滑动轴承的基本类型277

12.1.2 滑动轴承材料和轴瓦结构279

12.1.3 滑动轴承的润滑和动压润滑基本原理282

12.2 滚动轴承284

12.2.1 滚动轴承的组成284

12.2.2 滚动轴承的类型及主要性能285

12.2.3 滚动轴承代号289

12.2.4 滚动轴承的选择计算291

12.2.5 滚动轴承的组合设计、润滑与密封297

习题301

第13章 轴304

13.1 轴的功用及分类304

13.1.1 轴的功用304

13.1.2 轴的分类304

13.1.3 设计轴时需解决的主要问题306

13.2 轴的常用材料306

13.3 轴的结构设计307

13.3.1 制造安装要求308

13.3.2 轴向定位和周向定位308

13.3.3 轴的各段直径和长度的确定309

13.3.4 强度要求310

13.4 轴的强度计算311

13.4.1 按弯曲强度计算311

13.4.2 按弯扭合成强度计算312

13.5 轴的刚度计算318

13.5.1 弯曲变形计算319

13.5.2 扭转变形计算319

习题320

第14章 联轴器、离合器321

14.1 联轴器321

14.1.1 刚性联轴器321

14.1.2 弹性联轴器324

14.2 离合器325

习题326

第15章 机械系统运动方案设计327

15.1 概述327

15.1.1 机械系统的组成327

15.1.2 机械设计的一般程序328

15.1.3 机械运动方案设计的一般程序329

15.2 功能原理设计330

15.2.1 功能原理的创造性设计330

15.2.2 功能原理设计的步骤331

15.3 执行系统运动规律设计338

15.4 执行机构型式设计339

15.4.1 执行机构型式设计的原则339

15.4.2 机构的选型342

15.4.3 机构的构型344

15.5 执行系统协调设计349

15.6 总体方案评价与决策354

15.7 机械传动系统方案设计355

15.7.1 传动机构的类型和特点355

15.7.2 拟定机械传动系统方案的一般原则357

15.7.3 机械传动系统方案设计的过程357

15.7.4 传动链的方案设计358

15.8 系统运动方案设计举例362

习题368

参考文献369