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第1章 绪论1

1.1机器的组成及其特征1

1.1.1机器的组成1

1.1.2机器的特征2

1.2机械设计的基本要求及一般程序3

1.2.1机械设计的基本要求3

1.2.2机械设计的一般程序3

1.2.3机械零件设计的一般程序4

1.3本课程研究的内容、作用、学习目的及学习方法4

1.3.1本课程研究的内容4

1.3.2本课程的作用4

1.3.3学习目的4

1.3.4学习方法4

习题5

第2章 平面机构的结构分析6

2.1平面机构的组成6

2.1.1运动副及其分类6

2.1.2运动链7

2.1.3运动链和机构的关系7

2.2平面机构的运动简图7

2.2.1平面机构的表示方法7

2.2.2平面机构简图的绘制9

2.3平面机构的自由度计算10

2.3.1构件的自由度10

2.3.2平面运动副对构件的约束10

2.3.3平面机构自由度的计算10

习题14

第3章 挠性传动设计16

3.1带传动概述16

3.1.1带传动的组成16

3.1.2带传动的类型16

3.1.3带传动的特点和应用17

3.2 V带传动分析17

3.2.1 V带的结构和标准18

3.3 V带传动的选用计算20

3.3.1带传动的失效形式和设计准则20

3.3.2 V带传动设计20

3.4带传动的工作情况分析27

3.4.1带传动的受力分析27

3.4.2带传动的应力分析28

3.4.3带传动的传动比29

3.5带传动的张紧、安装及维护30

3.5.1带传动的张紧30

3.5.2带传动的安装及维护31

习题32

第4章 齿轮传动设计33

4.1齿轮机构特点及类型33

4.1.1齿轮传动的组成33

4.1.2齿轮传动的特点34

4.1.3齿轮传动的类型34

4.2齿廓啮合基本定律36

4.2.1齿廓啮合基本定律36

4.3渐开线齿廓37

4.3.1渐开线的形成和特性37

4.3.2渐开线的压力角38

4.3.3渐开线齿廓啮合特点39

4.4渐开线标准直齿圆柱齿轮40

4.4.1标准直齿圆柱齿轮各部分名称40

4.4.2基本参数41

4.4.3渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分尺寸42

4.5渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动43

4.5.1正确啮合条件43

4.5.2连续传动条件44

4.5.3标准安装和标准中心距45

4.6渐开线齿轮的加工方法46

4.6.1仿形法46

4.6.2范成法47

4.6.3根切现象与最小齿数49

4.6.4避免根切措施50

4.7标准直齿圆柱齿轮的设计51

4.7.1齿轮传动的失效形式51

4.7.2齿轮传动的设计准则53

4.7.3齿轮的材料及热处理53

4.7.4轮齿的受力分析55

4.7.5计算载荷Fnc56

4.7.6轮齿的齿根弯曲疲劳强度计算57

4.7.7齿面接触强度的计算58

4.7.8齿轮材料的许用应力59

4.7.9齿轮传动主要的参数选择62

4.7.10齿轮传动的设计步骤63

4.7.11齿轮传动的精度67

4.8斜齿圆柱齿轮机构67

4.8.1斜齿圆柱齿轮齿廓的形成67

4.8.2斜齿圆柱齿轮传动的啮合特点68

4.8.3斜齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸69

4.8.4斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件70

4.8.5斜齿圆柱齿轮的当量齿数71

4.8.6斜齿圆柱齿轮传动的重合度71

4.8.7斜齿圆柱齿轮轮齿的强度计算72

4.8.8斜齿圆柱齿轮传动的强度计算73

4.9直齿圆锥齿轮传动74

4.9.1直齿圆锥齿轮传动的啮合特点74

4.9.2直齿圆锥齿轮的主要参数及几何尺寸的计算74

4.9.3直齿圆锥齿轮轮齿的受力分析76

4.9.4直齿圆锥齿轮传动的强度计算76

4.10齿轮的结构设计、润滑及传动效率77

4.10.1齿轮的结构设计77

4.10.2齿轮传动的润滑79

4.10.3齿轮传动的效率79

4.11蜗杆传动80

4.11.1蜗杆传动的组成及特点80

4.11.2圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸80

习题84

第5章 齿轮系86

5.1齿轮系的类型及功用86

5.1.1定轴齿轮系86

5.1.2周转齿轮系86

5.2定轴轮系传动比的计算87

5.2.1轮系的传动比87

5.3周转齿轮系的传动比计算89

5.3.1周转轮系的组成89

5.3.2周转轮系传动比的计算90

5.4复合齿轮系的传动比计算91

5.5齿轮系的应用92

5.5.1获得大的传动比92

5.5.2实现距离较远的两轴之间的传动93

5.5.3实现变速传动93

5.5.4实现换向传动93

5.5.5实现分路传动94

5.5.6用于对运动进行合成与分解94

习题95

第6章 轴的设计及轴上零件简介97

6.1轴的类型及材料97

6.1.1轴的类型97

6.1.2轴的材料99

6.2轴的结构设计100

6.2.1设计轴时应考虑的问题100

6.2.2轴的初步估算103

6.2.3轴的结构设计104

6.3轴的强度计算106

6.3.1按弯扭合成强度计算106

6.4轴的设计实例107

6.5联轴器、离合器、制动器及弹簧110

6.5.1联轴器110

6.5.2离合器114

6.5.3制动器116

6.5.4弹簧117

习题118

第7章 轴承120

7.1滚动轴承的结构及类型120

7.1.1滚动轴承的结构120

7.1.2滚动轴承的类型和特性121

7.2滚动轴承的代号意义及其类型的选择124

7.2.1滚动轴承的代号意义124

7.2.2滚动轴承类型的选择127

7.3滚动轴承尺寸的选择128

7.3.1滚动轴承的失效形式和计算准则128

7.3.2滚动轴承的寿命计算129

7.4滚动轴承的静载荷计算136

7.4.1基本额定静载荷136

7.4.2当量静载荷136

7.4.3静强度计算137

7.5滚动轴承的组合设计137

7.5.1滚动轴承的轴向固定137

7.5.2滚动轴承的组合支撑配置形式138

7.5.3滚动轴承的组合调整140

7.5.4滚动轴承组合支撑部分的刚度和同轴度141

7.5.5滚动轴承的预紧141

7.5.6滚动轴承的配合与装拆142

7.6滚动轴承的润滑及密封144

7.6.1滚动轴承的润滑144

7.6.2滚动轴承的密封146

7.7滑动轴承的类型、结构及材料147

7.7.1滑动轴承的特点和应用147

7.7.2滑动轴承的类型和结构147

7.7.3轴瓦的结构和滑动轴承的材料149

7.8非液体摩擦滑动轴承的设计计算151

7.8.1滑动轴承的失效形式和计算准则151

7.8.2向心滑动轴承的设计计算152

7.8.3推力滑动轴承的设计计算152

习题153

第8章 连接155

8.1连接的类型155

8.2螺纹连接类型、特点及应用155

8.2.1螺纹的形成和类型155

8.2.2螺纹的主要参数157

8.2.3螺纹连接的基本类型158

8.2.4螺纹连接件的主要类型158

8.3螺纹连接的预紧与防松160

8.3.1螺纹连接的预紧160

8.3.2螺纹连接的防松160

8.4螺栓连接的强度计算162

8.4.1普通螺栓连接的强度计算162

8.4.2铰制孔螺栓连接的强度计算165

8.5螺纹连接件的材料及提高螺栓连接强度的措施166

8.5.1螺纹连接件的材料166

8.5.2提高螺栓连接强度的措施167

8.6螺栓组连接的结构设计168

8.7螺旋传动170

8.7.1螺旋传动的类型170

8.7.2滚动螺旋机构171

8.8键连接和销连接172

8.8.1键连接的类型、特点及应用172

8.8.2平键连接的选用及强度校核175

8.9销连接及无键连接176

8.9.1销连接176

8.9.2无键连接176

习题178

第9章 平面连杆机构180

9.1平面铰链四杆机构的组成及类型180

9.1.1平面铰链四杆机构的组成180

9.1.2平面铰链四杆机构的基本类型180

9.1.3平面铰链四杆机构的演化182

9.2平面铰链四杆机构的工作特性183

9.2.1平面铰链四杆机构中存在曲柄的条件183

9.2.2急回特性184

9.2.3压力角和传动角185

9.2.4死点185

9.3平面四杆机构的设计187

9.3.1图解法设计平面四杆机构187

9.3.2解析法设计平面四杆机构191

9.3.3实验法按照给定轨迹设计平面四杆机构191

习题192

第10章 凸轮机构194

10.1凸轮机构的组成、应用及分类194

10.1.1凸轮机构的组成、应用及特点194

10.1.2凸轮机构的类型196

10.2从动件的运动规律198

10.2.1平面凸轮的基本尺寸和运动参数198

10.2.2从动件的常用运动规律199

10.2.3从动件的运动规律的选择203

10.3盘形凸轮轮廓曲线的设计方法203

10.3.1作图法203

10.3.2解析法设计凸轮轮廓曲线206

10.4凸轮机构设计中的几个问题207

习题209

第11章 其他机构211

11.1棘轮机构211

11.1.1棘轮机构的组成、工作原理及类型211

11.1.2棘轮机构的运动设计及几何尺寸的计算214

11.1.3棘轮转角的调节方法216

11.2槽轮机构217

11.2.1槽轮机构的组成、工作原理及类型217

11.2.2槽轮机构的运动设计及几何尺寸的计算218

11.3螺旋机构219

11.3.1螺旋机构的类型及应用219

11.3.2滚动螺旋机构220

习题221

第12章 机械系统设计223

12.1机械系统设计的原则223

12.1.1机械系统设计的基本要求223

12.1.2机械设计的内容与步骤224

12.2动力系统及传动系统设计225

12.2.1传动方案的确定225

12.2.2动力系统的选择227

12.2.3计算总传动比和分配各级传动比231

12.3执行系统的设计234

12.3.1执行系统的组成及功能234

12.3.2机构的选型及常用执行机构的主要性能特点235

12.3.3执行系统的设计236

习题238

参考答案239

参考文献251