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第1章　绪论1

1.1　机械系统的基本概念1

1.1.1 系统与机械系统1

1.1.2　机械系统的特征2

1.1.3　机械系统的组成4

1.2　机械系统设计的任务5

1.2.1　机械系统的基本要求5

1.2.2　机械系统的设计类型7

1.2.3　机械系统的一般设计过程7

1.3　机械系统设计的发展9

1.3.1　机械设计的发展简史9

1.3.2　机械系统设计的发展趋势和前沿技术12

习题与思考题15

第2章　总体设计16

2.1　总体设计概述16

2.1.1　总体设计的原则16

2.1.2　总体设计的内容与步骤17

2.2　原理方案设计19

2.2.1　需求与功能19

2.2.2　功能分析与原理方案求解22

2.2.3　创新技法29

2.3　方案评价32

2.3.1　评价原则32

2.3.2　评价目标32

2.3.3　评价方法34

2.4　结构总体设计41

2.4.1　总体布置41

2.4.2　系列化、标准化、通用化和模块化43

2.4.3　主要技术参数的确定45

习题与思考题52

第3章　传动系统设计54

3.1　传动系统概述54

3.1.1　传动系统的功能和基本要求54

3.1.2　传动系统的类型55

3.1.3　传动系统的组成57

3.2　分级变速传动系统设计60

3.2.1　转速图61

3.2.2　结构网和结构式64

3.2.3　转速图的拟定65

3.2.4　齿轮齿数的确定71

3.2.5　功率扭矩特性和计算转速76

3.2.6　恒转矩传动系统的设计要点79

3.3　分级变速的特殊设计81

3.3.1　采用交换齿轮的传动系统81

3.3.2　采用多速电动机的传动系统82

3.3.3　采用混合公比的传动系统83

3.3.4　扩大传动系统的变速范围86

3.4　无级变速传动系统设计88

3.4.1　调速电动机的特点89

3.4.2　无级变速传动系统的设计原则和设计要点89

3.4.3　无级变速传动系统设计举例91

3.5　传动系统结构设计94

3.5.1　结构设计原则与步骤94

3.5.2　箱体内轴线的布置95

3.5.3　齿轮的布置与排列98

3.5.4　传动轴结构101

习题与思考题106

第4章　执行系统设计108

4.1　执行系统概述108

4.1.1　执行系统的功能和组成108

4.1.2　执行系统的分类109

4.1.3　执行系统的基本要求109

4.1.4　执行系统的设计过程110

4.2　执行系统方案设计111

4.2.1 执行系统方案设计的一般过程111

4.2.2　执行系统方案设计举例113

4.3　执行轴机构设计116

4.3.1　执行轴机构概述116

4.3.2　执行轴117

4.3.3　执行轴的滚动轴承123

4.3.4　执行轴的滑动轴承132

4.3.5　执行轴机构136

4.3.6　执行轴机构的计算145

4.3.7　润滑与密封151

4.4　直线往复机构设计153

4.4.1　直线往复机构概述153

4.4.2　滑动导轨156

4.4.3　其他类型导轨166

4.4.4　常用的传动形式171

4.4.5　导轨的防护174

习题与思考题175

第5章　支承系统设计177

5.1　支承系统概述177

5.1.1　支承系统的功能和类型177

5.1.2　支承系统的基本要求177

5.1.3　支承件的设计过程178

5.2　支承系统的静刚度179

5.2.1　支承系统的受力分析179

5.2.2　支承件的静刚度181

5.2.3　静刚度的折算和比较184

5.3　支承系统结构设计185

5.3.1　截面形状的选择原则185

5.3.2　支承件的结构187

5.3.3　支承件的材料与热处理192

5.3.4　支承件的壁厚194

5.3.5　支承件的工艺性196

5.4　支承件的动态性能199

5.4.1　固有频率和振型199

5.4.2　提高支承件动态性能的主要措施201

习题与思考题202

第6章　控制系统设计203

6.1　控制系统概述203

6.1.1　控制系统的概念与作用203

6.1.2　控制系统的组成和分类204

6.1.3　控制系统的基本要求206

6.2　典型控制系统举例207

6.2.1　机械控制208

6.2.2　液压控制209

6.2.3　气动控制210

6.2.4　电气控制211

6.2.5　典型控制的对比211

6.3　控制电动机与检测装置212

6.3.1　控制电动机212

6.3.2　检测装置217

6.4　操纵机构224

6.4.1　操纵机构概述224

6.4.2　操纵机构设计227

6.4.3　操纵与人机工程学234

习题与思考题241

第7章　机械系统实用设计技术242

7.1　形态变换与关系变换242

7.1.1　形态变换242

7.1.2　关系变换244

7.1.3　形态变换和关系变换的应用246

7.2　强度与刚度设计248

7.2.1　合理受力248

7.2.2　静强度设计252

7.2.3　疲劳强度设计255

7.2.4　刚度设计259

7.3　精度设计262

7.3.1　误差的来源和性质262

7.3.2　精度设计的方法263

7.3.3　精度设计的原理266

7.3.4　传动精度设计268

7.3.5　误差补偿270

7.4　安全与绿色设计274

7.4.1　安全设计274

7.4.2　降噪设计281

7.4.3　绿色设计285

习题与思考题291

参考文献293