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第1章　绪论1

1.1　机器的组成1

1.1.1　机器的组成和分析2

1.1.2　机器的组成要素4

1.2　机械设计的基本要素5

1.2.1　机械设计的基本要求5

1.2.2　机械设计的一般程序5

1.2.3　机械零件设计的一般步骤5

1.2.4　机械零件的设计方法6

1.3　机械零件材料选用原则6

1.4　机械零件的制造工艺性及标准化7

1.4.1　机械零件的工艺性7

1.4.2　机械零件设计中的标准化7

1.5　本课程的内容、性质和任务7

1.6　实验与实训8

1.7　习题9

第2章　力学基本知识10

2.1　静力学基本概念10

2.1.1 刚体10

2.1.2　力和力系10

2.1.3　约束和约束反力11

2.1.4　受力图12

2.1.5　静力学基本公理13

2.2　力系的平衡14

2.2.1　力在轴上的投影14

2.2.2　平面汇交力系合成与平衡14

2.2.3　力对点的矩15

2.2.4　力偶、力偶矩及平衡条件16

2.3　强度的基本知识16

2.3.1　杆件的拉伸与压缩17

2.3.2　材料的力学性能19

2.3.3　强度计算20

2.3.4　载荷与变应力24

2.4　实验与实训26

2.5　习题26

第3章　平面机构的结构分析28

3.1　平面机构的组成29

3.1.1 构件29

3.1.2　构件的自由度和约束29

3.1.3　运动副及其分类30

3.2　平面机构的运动简图31

3.2.1 构件与运动副的表示方法31

3.2.2　机构运动简图的绘制方法32

3.3 平面机构的自由度33

3.3.1 平面机构自由度计算公式33

3.3.2　平面机构具有确定运动的条件34

3.3.3　计算机构自由度时应注意的问题34

3.4　实验与实训36

3.5　习题37

第4章 平面连杆机构及其设计40

4.1　铰链四杆机构的基本形式及应用40

4.1.1 曲柄摇杆机构41

4.1.2　双曲柄机构41

4.1.3　双摇杆机构42

4.2　铰链四杆机构的传动特性42

4.2.1 急回运动和行程速比系数42

4.2.2　压力角和传动角43

4.2.3　死点位置44

4.3　铰链四杆机构的曲柄存在条件45

4.4　铰链四杆机构的演化46

4.4.1 含有一个移动副的平面四杆机构46

4.4.2　含有两个移动副的平面四杆机构48

4.4.3　含有偏心轮的平面四杆机构49

4.5　平面四杆机构的设计49

4.5.1 图解法设计四杆机构50

4.5.2　实验法设计四杆机构52

4.5.3　用解析法设计四杆机构54

4.6　实验与实训54

4.7　习题55

第5章　凸轮机构58

5.1 凸轮机构的应用和分类58

5.1.1 凸轮机构的应用59

5.1.2　凸轮机构的分类59

5.1.3　凸轮机构的特点61

5.2　凸轮机构从动件运动规律分析61

5.2.1　从动件的位移线图61

5.2.2　从动件的常用运动规律62

5.3　凸轮轮廓曲线的设计63

5.3.1 凸轮轮廓设计的反转法原理63

5.3.2　直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制64

5.4 凸轮机构设计中应注意的几个问题66

5.4.1　滚子半径的选择66

5.4.2　压力角67

5.4.3　基圆半径67

5.5　实验与实训68

5.6 习题69

第6章　间歇运动机构72

6.1 棘轮机构72

6.1.1　棘轮机构的组成和工作原理72

6.1.2　棘轮机构的类型和应用73

6.1.3　棘轮机构的主要参数和几何尺寸75

6.2　槽轮机构76

6.2.1 槽轮机构的工作原理76

6.2.2　槽轮机构的主要参数和几何尺寸计算77

6.3　其他间歇运动机构79

6.3.1　不完全齿轮机构79

6.3.2 凸轮间歇运动机构79

6.4　实训81

6.5　习题81

第7章　连接83

7.1 螺纹连接84

7.1.1 螺纹的形成和主要参数84

7.1.2　常用螺纹的种类、特点和应用85

7.1.3　螺纹连接的类型、特点和应用87

7.1.4　螺纹连接应用中注意的几个问题90

7.1.5　螺纹连接的强度计算91

7.1.6　螺栓组连接的结构设计97

7.1.7　螺旋传动99

7.2　键连接和花键连接100

7.2.1　键连接的类型和应用100

7.2.2 平键连接的选择及计算103

7.2.3　花键连接104

7.3　销连接及应用105

7.4　实验与实训106

7.5　习题107

第8章　挠性传动109

8.1 带传动109

8.1.1　带传动的组成及应用110

8.1.2　带传动的工作情况分析113

8.1.3　V带传动的设计和计算117

8.2　链传动122

8.2.1　链传动的组成及应用123

8.2.2　链传动的工作情况分析127

8.2.3　链传动的设计和计算128

8.3　实验与实训132

8.4　习题132

第9章　齿轮传动135

9.1 概述135

9.1.1　齿轮传动的历史沿革136

9.1.2　齿轮传动的类型及应用136

9.1.3　渐开线齿廓的形成及特性138

9.2　渐开线圆柱齿轮传动141

9.2.1　一对渐开线齿轮的啮合141

9.2.2　渐开线圆柱齿轮传动的可分性与连续性144

9.3　渐开线齿轮轮齿的加工145

9.3.1　轮齿的切削加工原理145

9.3.2　轮齿的根切、最少齿数和变位146

9.4　齿轮传动的强度计算148

9.4.1　齿轮传动的失效形式、设计准则148

9.4.2　齿轮传动常用材料、精度选择151

9.4.3　直齿圆柱齿轮传动的强度计算154

9.4.4　设计参数的选择158

9.4.5　齿轮的结构158

9.4.6　其他齿轮传动简介161

9.5　实训162

9.6　习题163

第10章　蜗杆传动166

10.1　概述166

10.1.1　蜗杆传动的类型166

10.1.2　蜗杆传动的特点与应用167

10.2　圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算168

10.2.1　蜗杆传动的主要参数168

10.2.2　几何尺寸计算170

10.3　蜗杆传动的承载能力计算170

10.3.1　蜗杆传动的失效形式及设计准则170

10.3.2　蜗杆传动的材料及其选择171

10.3.3　蜗杆传动的受力分析171

10.3.4　蜗杆传动的强度计算172

10.4　蜗杆传动的热平衡计算173

10.4.1　蜗杆传动的效率173

10.4.2　蜗杆传动的润滑174

10.4.3　蜗杆传动的热平衡计算174

10.5　蜗杆、蜗轮的结构175

10.5.1　蜗杆的结构175

10.5.2　蜗轮的结构175

10.6　实训179

10.7　习题179

第11章　轮系181

11.1　轮系的分类181

11.2　定轴轮系运动分析182

11.3　周转轮系的运动分析185

11.3.1　周转轮系的组成及类型185

11.3.2　周转轮系的传动比计算186

11.4　实训188

11.5 习题188

第12章　轴承191

12.1　滑动轴承191

12.1.1　摩擦状态简介192

12.1.2　滑动轴承类型192

12.1.3　滑动轴承的典型结构194

12.1.4　滑动轴承的材料196

12.1.5　滑动轴承的润滑199

12.2　滚动轴承202

12.2.1　滚动轴承的结构与特点202

12.2.2　滚动轴承主要类型及代号203

12.2.3　滚动轴承类型选择207

12.2.4　滚动轴承的失效形式和选择计算208

12.2.5　滚动轴承的静强度计算213

12.3　新型轴承简介215

12.3.1　关节轴承215

12.3.2　直线滚动轴承216

12.3.3　陶瓷轴承216

12.4　实验与实训217

12.5　习题218

第13章　轴221

13.1　概述221

13.1.1　轴的用途及分类221

13.1.2　轴的设计要点223

13.1.3　轴的材料224

13.2　轴的结构设计225

13.2.1　轴径的初步计算226

13.2.2　轴的结构设计227

13.3　轴的强度和刚度计算231

13.3.1　轴的强度计算231

13.3.2　轴的刚度计算233

13.4　实验与实训237

13.5　习题239

第14章　联轴器和离合器241

14.1 联轴器241

14.1.1　联轴器的类型242

14.1.2　轴器的选择245

14.2　离合器246

14.3　实验与实训248

14.4　习题249

第15章　弹簧250

15.1　弹簧的功能与类型250

15.2　圆柱螺旋弹簧251

15.3　弹簧的材料和制造方法253

15.4　实验与实训255

15.5 习题256

第16章　机械系统方案设计257

16.1　概述258

16.1.1　机械系统的组成258

16.1.2　机械设计的一般程序259

16.2　执行系统的功能原理设计和运动设计260

16.2.1　机械的功能原理设计260

16.2.2　执行构件的运动设计261

16.3　执行机构系统型式设计261

16.3.1　机构的选型262

16.3.2　机构的变异263

16.3.3　机构的组合264

16.4　执行系统的协调设计266

16.4.1　执行系统的运动协调设计266

16.4.2　机械的工作循环图268

16.5　传动系统的方案设计和原动机选择269

16.5.1　传动类型的选择269

16.5.2　传动系统的设计过程271

16.5.3　原动机的类型及其运动参数的选择272

16.6　实验与实训272

16.7　习题274

附录A　模拟考试题276

附录B　习题参考答案282

附录C　模拟考试题答案295

参考文献297