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第1章 机械设计基础概论1

概述1

机器、机构和机械1

机械设计2

机械设计的基本要求2

设计机器的基本要求2

设计机械零件的基本要求3

机械设计的类型和一般方法3

机械设计的类型3

机械设计的一般方法3

机械设计的一般过程4

机械设计的一般过程4

机械零件设计的一般过程5

机械零件的材料选用5

零件的使用要求5

零件的工艺性要求6

经济性要求6

机械零件的失效形式及设计计算准则6

失效形式6

设计计算准则7

机械零件设计的“三化”8

课程性质和学习任务8

课程性质和研究对象8

学习任务和学习方法8

练习题9

第2章 工程力学基础10

静力学基础10

力的性质和基本计算10

力系的简化13

平面力系的静力学分析15

力系的平衡19

考虑摩擦时平衡方程的应用23

空间力系简介25

基本变形构件的强度28

内力与内力图28

应力和许用应力34

构件的应力和强度38

应力状态和强度理论45

点的应力状态的概念及表示方法45

强度理论47

组合变形构件的强度48

动载荷和交变应力52

动载荷的概念52

交变应力与疲劳失效52

理论练习题54

实践练习题59

第3章 平面机构的自由度62

机构的组成62

构件和零件62

运动副及其分类63

运动链和机构64

平面机构的运动简图64

平面机构运动简图64

运动副和构件的表示方法64

平面机构运动简图的绘制66

平面机构的自由度67

自由度67

机构具有确定运动的条件69

计算平面机构自由度应注意的特殊情况70

练习题73

第4章 平面连杆机构75

铰链四杆机构的基本形式75

铰链四杆机构的组成75

铰链四杆机构的基本形式76

四杆机构的演化形式77

曲柄滑块机构77

偏心轮机构79

平面四杆机构的运动特性80

曲柄存在的条件80

急回运动81

平面四杆机构的传力特性83

压力角和传动角83

死点位置84

平面四杆机构的运动设计85

概述85

按给定的行程速度变化系数设计86

按给定的连杆位置设计88

理论练习题89

实践练习题90

第5章 凸轮机构91

概述91

凸轮机构的应用和特点91

凸轮机构的类型92

凸轮机构的运动特性93

凸轮机构的运动分析93

从动件常用的运动规律95

从动件运动规律的选择97

凸轮机构的传力特性97

压力角98

自锁现象98

压力角的影响因素99

凸轮轮廓曲线的设计100

设计凸轮轮廓曲线的基本原理100

对心直动从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计101

偏置直动从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计103

理论练习题104

实践练习题105

第6章 间歇运动机构106

棘轮机构106

棘轮机构的类型106

组成和工作原理107

应用实例107

棘轮与棘爪的位置关系108

主要参数109

槽轮机构109

组成和工作原理109

槽轮机构的类型110

特点与应用110

槽轮机构的运动特性系数111

槽轮机构的主要参数和几何尺寸111

不完全齿轮机构112

组成和类型112

工作原理112

特点和应用112

练习题113

第7章 连接114

螺纹115

螺纹的形成115

螺纹的加工115

螺纹的基本要素116

螺纹副118

螺纹的类型118

螺纹连接119

螺纹连接的基本类型119

螺纹连接件120

螺纹连接的预紧和防松123

键连接125

概述125

键连接的类型125

平键连接的选择和计算127

销连接128

销连接的类型128

销连接的选择和计算129

联轴器和离合器130

联轴器130

离合器134

练习题135

第8章 带传动137

概述137

带传动的类型137

带传动的特点138

V带传动的基本参数和几何尺寸138

V带传动的基本参数138

几何尺寸139

V带和V带轮140

V带的结构和尺寸140

V带轮的结构142

带传动的张紧142

带传动的工作能力分析144

带传动的受力分析144

带传动的应力分析146

运动分析147

设计准则148

单根V带的功率148

普通V带的设计计算151

设计计算的内容151

设计步骤及参数选择152

计算实例155

理论练习题156

实践练习题157

第9章 链传动158

概述158

滚子链和链轮159

滚子链的结构159

滚子链的标准160

链轮160

链传动的运动特性162

滚子链传动的设计计算163

链传动的失效形式163

额定功率曲线163

设计计算准则163

链传动主要参数的选择165

链传动的设计计算166

链传动的布置、张紧及润滑166

链传动的布置166

链传动的张紧166

链传动的润滑166

理论练习题168

实践练习题169

第10章 齿轮传动170

概述170

齿轮传动的特点和应用170

齿轮传动的类型170

齿廓啮合基本定律172

传动比172

齿廓啮合基本定律172

渐开线及渐开线齿廓173

渐开线的形成及其性质173

渐开线方程174

渐开线齿廓的啮合特点175

标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸177

齿轮各部分的名称177

直齿圆柱齿轮的基本参数177

标准齿轮179

齿条179

标准直齿圆柱齿轮的啮合传动180

正确啮合条件180

连续传动条件180

正确安装条件181

渐开线直齿圆柱齿轮的加工方法183

成形法183

范成法183

根切现象184

齿轮传动的设计准则186

工作能力及失效186

齿轮传动的失效形式186

齿轮传动的设计计算准则188

齿轮的常用材料188

齿轮材料的基本要求188

常用材料及其热处理189

齿轮的许用应力189

直齿圆柱齿轮传动192

轮齿的受力分析192

轮齿的计算载荷193

齿轮传动的强度计算194

斜齿圆柱齿轮传动196

斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成196

斜齿圆柱齿轮传动的基本参数197

斜齿轮的几何尺寸计算198

斜齿轮的啮合传动198

斜齿圆柱齿轮的当量齿数和不发生根切的最少齿数200

斜齿圆柱齿轮的受力分析200

斜齿圆柱齿轮传动的强度计算201

齿轮的结构和齿轮传动的润滑202

齿轮结构202

齿轮传动的润滑203

标准齿轮传动的设计计算204

主要参数的选择204

齿轮精度等级的选择205

设计计算的步骤206

理论练习题210

实践练习题212

第11章 圆锥齿轮传动和蜗杆蜗轮传动213

圆锥齿轮传动213

概述213

圆锥齿轮基本参数和尺寸计算214

背锥和当量齿轮215

直齿圆锥齿轮的啮合传动216

直齿圆锥齿轮的受力分析217

圆锥齿轮结构217

蜗杆蜗轮传动218

蜗杆蜗轮传动的特点和应用218

蜗杆蜗轮传动的类型219

蜗杆蜗轮传动的基本参数219

蜗杆蜗轮传动的几何尺寸计算222

蜗杆蜗轮的啮合传动222

蜗杆蜗轮的材料和结构223

蜗杆蜗轮传动的效率、润滑和散热224

蜗杆蜗轮传动的热平衡计算225

蜗杆蜗轮传动的受力分析226

理论练习题228

实践练习题228

第12章 齿轮系229

概述229

齿轮系及其应用229

齿轮系的类型229

定轴轮系及其传动比230

平面定轴轮系230

空间定轴轮系232

周转轮系及其传动比233

周转轮系的组成及分类233

平面周转轮系233

空间周转轮系235

混合轮系及其传动比235

轮系的功用237

练习题238

第13章 轴241

概述241

轴的类型241

轴的材料242

轴的结构组成243

轴的结构设计244

轴的强度和刚度244

拟定轴上零件的装配方案245

零件在轴上的固定方法245

轴上各个轴段的尺寸确定247

轴的结构工艺性248

轴的结构分析248

分析的内容及步骤248

实例分析249

轴的强度计算250

按扭转强度条件计算250

按弯扭合成强度条件计算251

轴的设计方法与设计实例252

轴的设计方法252

轴的设计计算实例253

理论练习题255

实践练习题256

第14章 滚动轴承257

滚动轴承的结构和类型257

滚动轴承的结构257

滚动轴承的参数258

滚动轴承的分类259

滚动轴承的主要类型及特性260

滚动轴承的代号261

基本代号261

前置代号和后置代号263

滚动轴承的计算263

滚动轴承的受力分析263

滚动轴承的失效形式264

滚动轴承的计算准则264

滚动轴承的寿命计算264

角接触轴承的轴向载荷计算268

滚动轴承的静强度计算271

滚动轴承的选择272

类型的选择272

公差等级的选择273

尺寸选择273

滚动轴承的组合设计273

轴承的固定273

轴系的轴向固定274

轴承组合的调整275

配合与装拆276

滚动轴承的润滑277

滚动轴承的密封280

理论练习题282

实践练习题283

第15章 滑动轴承概述284

滑动轴承的特点、应用及分类284

滑动轴承的典型结构284

轴瓦的结构和滑动轴承的材料286

轴瓦的结构286

轴承材料287

滑动轴承的润滑288

润滑剂及其选择288

润滑装置及润滑方法289

润滑方式的选择291

滚动轴承与滑动轴承的性能比较291

练习题292

第16章 实践项目293

实验项目293

实验一 低碳钢和铸铁的拉伸实验293

实验二 低碳钢和铸铁的压缩实验295

实验三 低碳钢和铸铁的扭转实验297

实验四 机械原理和机械零件的认识实验298

实验五 机构运动简图测绘实验301

实验六 齿轮范成原理实验303

实验七 直齿圆柱齿轮参数的测定与分析实验306

实验八 减速器结构分析及拆装实验310

实训项目312

实训一 搅拌机运动简图的设计312

实训二 盘形凸轮的设计与加工313

实训三 带传动的设计314

实训四 标准直齿圆柱齿轮的设计与加工315

实训五 斜齿圆柱齿轮的设计与加工317

实训六 阶梯轴的设计与加工318

机械设计基础课程设计320

课程设计一 一级圆柱齿轮减速器设计（适用于机电、机械类专业）320

课程设计二 冲压（或塑料）模具设计（适用于模具专业）320

课程设计三 机械（或零件）创新设计（适用于机械、机电专业）320

课程设计四 工装（或夹具）创新设计（适用于机电、机械专业）320

参考文献321