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绪论1

0.1 机构、机器与机械的概念1

0.1.1 机器与机构1

0.1.2 零件、构件和部件2

0.2 本课程的性质、内容和任务3

0.3 机械设计的基本要求、原则和一般程序3

0.3.1 机械设计的基本要求3

0.3.2 机械设计的一般过程4

第1章 机械设计基础知识5

1.1 机械零件的工作能力和计算准则5

1.2 机械零件的结构工艺性和标准化7

1.3 机械中的摩擦、磨损和润滑9

习题11

第2章 常用机构12

2.1 自由度及机构运动简图12

2.1.1 自由度12

2.1.2 机构运动简图13

2.1.3 机构具有确定运动的条件14

2.1.4 平面机构自由度计算14

2.2 平面连杆机构17

2.2.1 铰链四杆机构17

2.2.2 铰链四杆机构类型的判断19

2.2.3 四杆机构的基本特性20

2.3 平面四杆机构的演化与设计22

2.3.1 四杆机构的演化型式22

2.3.2 平面四杆机构的设计25

2.4 凸轮机构28

2.4.1 凸轮机构的应用和分类28

2.4.2 凸轮机构工作过程及从动件常用运动规律30

2.4.3 对心直动从动件盘形凸轮轮廓的设计33

2.4.4 凸轮机构基本尺寸的确定34

2.4.5 凸轮的材料、结构与加工36

2.5 其他常用机构36

2.5.1 螺旋机构36

2.5.2 棘轮机构38

2.5.3 槽轮机构40

2.5.4 不完全齿轮机构40

习题41

第3章 摩擦轮传动和挠性传动44

3.1 概述44

3.1.1 摩擦轮传动44

3.1.2 挠性传动46

3.2 带传动的类型和特点47

3.2.1 带传动的主要类型47

3.2.2 带传动的特点52

3.3 带传动的工作情况分析52

3.3.1 带传动的受力分析与打滑52

3.3.2 带传动的应力分析与疲劳强度53

3.3.3 带传动的弹性滑动及其传动比55

3.4 V带传动设计56

3.4.1 带传动的主要失效形式和设计准则56

3.4.2 V带传动设计计算和参数选择56

3.5 带传动的张紧、安装与维护65

3.5.1 V带传动的张紧65

3.5.2 V带传动的安装和维护66

3.6 链传动类型和特点66

3.6.1 链传动的类型66

3.6.2 链传动的特点70

3.7 链传动的工作情况分析71

3.8 滚子链传动设计72

3.8.1 滚子链传动的失效形式72

3.8.2 滚子链传动设计计算及主要参数的选择73

3.9 链传动的布置和润滑77

3.9.1 链传动的布置77

3.9.2 链传动的张紧78

3.9.3 链传动的润滑79

习题81

第4章 齿轮传动82

4.1 齿轮传动的特点和类型82

4.1.1 齿轮传动的特点82

4.1.2 齿轮传动的常用类型82

4.2 渐开线及渐开线齿廓啮合特性83

4.2.1 渐开线的形成83

4.2.2 渐开线的性质84

4.2.3 渐开线齿廓的啮合特性84

4.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算86

4.3.1 齿轮各部分名称及符号86

4.3.2 渐开线齿轮的基本参数87

4.3.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算89

4.4 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合条件90

4.4.1 正确啮合条件90

4.4.2 标准中心距和标准安装91

4.4.3 连续传动条件92

4.5 渐开线齿轮的加工方法与根切现象93

4.5.1 渐开线齿轮的加工方法93

4.5.2 根切的成因与不产生根切的最小齿数96

4.5.3 避免根切的措施97

4.6 齿轮传动的失效形式、计算准则与常用材料97

4.6.1 齿轮传动的失效形式97

4.6.2 齿轮传动的计算准则100

4.6.3 齿轮传动常用材料100

4.7 齿轮传动的受力分析和计算载荷102

4.7.1 轮齿的受力分析102

4.7.2 轮齿的计算载荷104

4.8 直齿圆柱齿轮的强度计算105

4.8.1 齿面接触疲劳强度计算105

4.8.2 齿根弯曲疲劳强度计算106

4.8.3 直齿圆柱齿轮传动设计108

4.9 斜齿圆柱齿轮传动109

4.9.1 斜齿圆柱齿轮齿廓的形成及啮合特点109

4.9.2 斜齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算110

4.9.3 斜齿轮正确啮合的条件和重合度112

4.10 直齿圆锥齿轮传动119

4.10.1 锥齿轮机构的特点及应用119

4.10.2 直齿圆锥齿轮齿廓曲面的形成119

4.10.3 直齿圆锥齿轮的背椎和当量齿数119

4.10.4 直齿圆锥齿轮的啮合传动和几何尺寸计算121

4.10.5 直齿锥齿轮传动的强度计算122

4.11 蜗杆传动124

4.11.1 蜗杆蜗轮的形成、类型和特点124

4.11.2 蜗杆蜗轮机构正确啮合条件、主要参数及几何尺寸计算125

4.11.3 蜗杆传动的失效形式及设计准则129

4.12 齿轮的结构131

4.12.1 齿轮结构132

4.12.2 蜗杆蜗轮结构134

习题135

第5章 齿轮系与减速器136

5.1 轮系及其类型136

5.2 定轴轮系传动比的计算138

5.2.1 一对齿轮啮合的传动比138

5.2.2 定轴轮系的传动比139

5.3 行星轮系传动比的计算141

5.4 混合轮系传动比的计算144

5.5 轮系的功用145

5.6 减速器的类型、特点和应用148

习题151

第6章 轴154

6.1 轴的类型、功用和常用材料154

6.1.1 轴的分类154

6.1.2 轴的材料155

6.2 轴的结构设计156

6.2.1 轴上零件的定位和固定157

6.2.2 轴的结构工艺性158

6.2.3 减小应力集中，提高轴的疲劳强度159

6.2.4 轴的直径和长度确定159

6.3 轴的强度计算、设计步骤与设计实例160

6.3.1 按抗扭强度计算160

6.3.2 按弯扭组合强度计算160

习题164

第7章 轴承166

7.1 滑动轴承的典型结构166

7.1.1 径向滑动轴承166

7.1.2 推力滑动轴承167

7.2 滑动轴承的材料和轴瓦结构168

7.2.1 轴瓦和轴承衬的常用材料168

7.2.2 轴瓦和轴承衬的结构171

7.3 非液体摩擦滑动轴承的校核计算173

7.3.1 径向滑动轴承173

7.3.2 推力滑动轴承174

7.4 滚动轴承的类型、结构和代号174

7.4.1 滚动轴承的类型174

7.4.2 滚动轴承的结构177

7.4.3 滚动轴承的代号178

7.4.4 滚动轴承类型的选择180

7.5 滚动轴承的寿命计算和尺寸选择181

7.5.1 滚动轴承的载荷分析181

7.5.2 滚动轴承的失效形式及计算准则182

7.5.3 滚动轴承的寿命计算182

7.5.4 滚动轴承的静强度计算188

7.6 滚动轴承的组合设计190

7.6.1 滚动轴承的组合和轴系的定位191

7.6.2 滚动轴承的配合与装拆194

习题195

第8章 联接196

8.1 键联接196

8.1.1 键联接的类型与应用196

8.1.2 平键联接的设计200

8.2 销联接203

8.3 螺纹联接204

8.3.1 螺纹204

8.3.2 常用螺纹的特点和应用205

8.3.3 螺纹联接的基本类型及标准联接件206

8.3.4 螺纹联接的预紧和防松209

8.3.5 螺栓组联接设计211

8.3.6 螺栓联接的强度计算213

8.3.7 提高螺栓联接强度的措施219

8.4 联轴器和离合器222

8.4.1 联轴器222

8.4.2 离合器227

8.5 不可拆联接231

习题232

第9章 机械装置的润滑、密封与平衡调整233

9.1 润滑和密封的作用233

9.1.1 润滑的主要作用233

9.1.2 密封的主要作用234

9.2 润滑剂及其选择234

9.2.1 润滑油234

9.2.2 润滑脂237

9.2.3 固体润滑剂239

9.2.4 气体润滑剂239

9.2.5 添加剂239

9.3 润滑方式和润滑装置240

9.3.1 常用的润滑方式及润滑装置240

9.3.2 润滑方式的选择243

9.4 常用传动装置和典型零部件的润滑243

9.4.1 齿轮传动的润滑243

9.4.2 蜗杆传动的润滑245

9.4.3 滑动轴承的润滑246

9.4.4 滚动轴承的润滑247

9.4.5 导轨的润滑249

9.5 密封装置249

9.5.1 静密封249

9.5.2 动密封250

9.6 刚性回转件的静平衡及调整254

9.7 刚性回转件的动平衡及调整255

习题258

第10章 弹簧259

10.1 弹簧的功用和类型259

10.2 弹簧的材料和制造261

10.2.1 弹簧的常用材料及许用应力261

10.2.2 弹簧的制造和制造精度263

10.3 圆柱形螺旋弹簧265

10.3.1 圆柱形螺旋弹簧的端部结构265

10.3.2 圆柱形螺旋弹簧的参数和几何尺寸计算266

10.3.3 圆柱形螺旋弹簧的特性曲线267

习题268