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前言1

第一篇 机构原理3

第一章 平面连杆机构3

第一节 机械的组成3

一、机器和机构3

二、构件和零件4

第二节 运动副与机构运动简图5

一、运动副5

二、平面机构运动简图6

第三节 平面机构的自由度8

一、平面机构的自由度8

二、影响平面机构自由度计算的因素9

第四节 铰链四杆机构及应用11

一、曲柄摇杆机构11

二、双曲柄机构11

三、双摇杆机构14

第五节 铰链四杆机构基本原理15

一、铰链四杆机构曲柄存在的条件15

二、影响铰链四杆机构类型的几个因素16

三、急回特性17

四、铰链四杆机构的压力角、传动角和死点17

第六节 四杆机构的演化19

一、移动副取代转动副19

二、取不同构件为固定件21

三、扩大运动副23

第七节 平面铰链四杆机构的设计24

一、按照给定的行程速比系数设计四杆机构24

二、按给定连杆位置设计四杆机构25

第八节 训练指导26

一、训练课题26

二、机构的结构特点26

三、安装调试的难点26

四、安装要点27

五、安装不正确的影响27

复习思考题28

第二章 凸轮机构30

第一节 凸轮机构概述30

一、凸轮机构的组成和应用30

二、凸轮的种类31

第二节 从动件常用运动规律33

一、等速运动34

二、等加速等减速运动35

三、简谐运动36

四、从动件运动规律的选择37

第三节 凸轮机构的轮廓设计38

一、对心尖顶移动从动件盘形凸轮轮廓的绘制38

二、对心滚子移动从动件盘形凸轮轮廓的绘制39

三、对心平底移动从动件盘形凸轮轮廓的绘制40

四、偏置移动从动件盘形凸轮轮廓曲线的绘制40

五、摆动从动件盘形凸轮轮廓的绘制41

第四节 凸轮机构的结构设计42

一、滚子半径的选择43

二、压力角的选择44

三、基圆半径的确定45

第五节 训练指导46

一、训练课题46

二、修理方法46

复习思考题48

第三章 步进运动机构49

第一节 步进运动机构概述49

第二节 步进运动机构的结构与原理50

一、棘轮机构的工作原理与特点50

二、槽轮机构的工作原理与特点52

三、不完全齿轮机构54

第三节 步进运动机构设计55

一、棘轮机构的设计55

二、槽轮机构的设计56

第四节 训练指导59

一、训练课题59

二、训练条件59

三、调试方法与步骤59

复习思考题60

第四章 变速及换向机构61

第一节 变速机构61

一、圆周布置的齿轮变速机构61

二、单齿轮滑移多级变速机构62

三、滑移齿轮变速机构63

四、倍增变速机构63

五、无级变速机构64

第二节 换向机构65

一、偏心情轮换向机构65

二、滑移齿轮换向机构66

三、离合器锥齿轮换向机构66

第三节 训练指导67

一、训练课题67

二、结构简述67

三、设备状况要求67

四、运行性能67

五、日常维护67

六、定期检查67

七、常见故障产生原因及处理68

八、紧急情况的处理68

复习思考题69

第二篇 机械传动73

第五章 摩擦传动73

第一节 摩擦轮传动的基本理论73

一、摩擦轮传动的基本原理73

二、摩擦轮传动的特点、类型和适用范围74

三、摩擦轮的材料74

四、摩擦轮传动的加压装置74

第二节 带传动的基本理论75

一、带传动的基本原理75

二、带传动的类型75

三、带传动的特点及应用76

四、V带76

五、V带轮79

六、带传动的受力分析和弹性滑动79

第三节 V带传动的设计计算82

一、带传动的失效形式和设计准则82

二、设计的已知条件和内容82

三、设计的步骤和方法82

第四节 V带传动的张紧、安装及维护89

一、V带传动的张紧89

二、V带传动的安装和维护90

第五节 同步带传动简介91

第六节 训练指导92

一、训练课题92

二、修复指导意见92

三、皮带运输机减速器皮带轮与轴配合松动后引起的故障92

四、皮带轮与轴配合松动产生的原因92

五、典型的修复方法92

六、训练分析92

复习思考题93

第六章 链传动94

第一节 链传动概述94

一、链传动的工作原理和类型94

二、链传动的特点和应用95

第二节 滚子链和链轮96

一、滚子链96

二、链轮98

第三节 链传动的运动分析100

第四节 链传动的设计计算101

一、链传动的主要失效形式101

二、链传动的设计计算102

第五节 链传动的使用、润滑及维护109

一、链传动的使用109

二、链传动的润滑113

三、链传动的维护113

第六节 训练指导113

一、训练课题113

二、修复指导意见113

三、链条拉长后斗式提升机出现的故障113

四、造成链条拉长的主要原因113

五、典型的修理方法114

六、训练分析114

复习思考题114

第七章 螺旋传动115

第一节 螺纹联接的基本知识115

一、螺纹的形成、分类及其主要参数115

二、螺纹的类型、特点和应用117

第二节 螺旋副受力分析118

一、螺旋副的受力分析118

二、螺纹的自锁119

三、螺旋副的效率120

第三节 螺纹联接的基本形式120

一、螺纹联接的类型120

二、标准螺纹联接件121

第四节 螺纹联接的预紧与防松124

一、螺纹联接的预紧124

二、螺纹的防松125

第五节 螺栓联接的强度计算128

一、普通螺栓联接的强度计算128

二、铰制孔螺栓联接强度计算131

三、螺纹联接的许用应力132

第六节 螺旋传动的基本理论及应用133

一、螺旋传动的类型、特点和应用133

二、滑动螺旋传动134

三、滚动螺旋传动135

第七节 训练指导136

一、训练课题136

二、修复的指导意见136

三、螺钉断裂产生的主要隐患136

四、螺钉断裂产生的原因136

五、典型的修复方法137

六、训练分析137

复习思考题137

第八章 齿轮传动138

第一节 齿轮传动概述138

一、齿轮传动的特点138

二、齿轮传动的类型139

第二节 齿轮啮合基本定律139

第三节 渐开线齿廓142

一、渐开线的形成及其性质142

二、渐开线方程143

第四节 渐开线标准齿轮的几何参数及计算145

一、齿轮各部分名称145

二、齿轮的几何参数146

三、几何尺寸的计算147

第五节 渐开线齿轮啮合传动148

一、正确啮合条件148

二、一对渐开线齿廓的可分离性149

三、正确传动条件149

第六节 渐开线齿廓切削加工原理150

一、渐开线轮齿齿廓的切削原理150

二、仿型法150

三、范成法151

第七节 渐开线齿轮的根切现象152

一、渐开线齿廓的根切现象152

二、渐开线齿廓的根切原因152

三、不产生根切的条件153

第八节 标准直齿圆柱齿轮的公法线长度和固定弦齿厚154

一、公法线长度154

二、固定弦齿厚155

第九节 齿轮的精度、失效和材料155

一、齿轮精度的组成155

二、渐开线圆柱齿轮精度标准及标注156

三、齿轮轮齿的失效形式157

四、齿轮的材料158

第十节 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算160

一、轮齿的受力分析160

二、计算载荷161

三、齿面接触疲劳强度计算公式162

四、许用接触应力[σH]164

五、齿根弯曲疲劳强度计算公式167

六、许用弯曲应力[σF]167

第十一节 圆柱齿轮结构174

第十二节 变位齿轮传动176

一、标准齿轮的主要缺点176

二、变位齿轮176

三、最小变位系数177

四、变位齿轮传动的类型及特点178

第十三节 斜齿圆柱齿轮传动179

一、斜齿圆柱齿轮齿廓的形成及其啮合特点179

二、斜齿圆柱齿轮的基本参数180

三、外啮合的斜齿轮的几何尺寸181

四、斜齿圆柱齿轮传动强度计算181

第十四节 直齿圆锥齿轮传动183

一、直齿圆锥齿轮传动比183

二、直齿圆锥齿轮的几何尺寸184

三、直齿圆锥齿轮强度计算184

第十五节 圆弧齿轮传动186

一、圆弧齿轮齿廓啮合原理187

二、圆弧齿轮齿廓啮合传动的特点187

三、圆弧齿轮传动的几何尺寸计算187

第十六节 训练指导188

一、训练课题188

二、齿轮传动机构装配技术要求188

三、圆柱齿轮传动机构的装配188

四、齿轮传动机构的修理190

复习思考题193

第九章 蜗杆传动195

第一节 蜗杆传动概述195

第二节 普通圆柱蜗杆传动的主要参数、几何尺寸与结构197

一、普通圆柱蜗杆传动的主要参数及其选择197

二、蜗杆传动的几何尺寸计算199

三、普通圆柱蜗杆和蜗轮的结构200

第三节 蜗杆传动工作性能分析201

一、滑动速度202

二、蜗杆传动的效率202

第四节 蜗杆传动的受力分析、失效形式与材料203

一、蜗杆传动回转方向的判定203

二、蜗杆传动的受力分析203

三、蜗杆传动的失效形式204

四、蜗杆传动的材料选择205

第五节 蜗杆传动的强度计算205

一、蜗轮齿面接触疲劳强度计算205

二、蜗轮轮齿弯曲疲劳强度计算206

第六节 其它蜗杆传动简介209

一、圆弧圆柱蜗杆传动类型209

二、圆弧圆柱蜗杆传动的特点209

第七节 训练指导210

一、训练课题210

二、蜗杆传动装置的精度及技术要求210

三、蜗杆传动机构的装配过程211

四、蜗杆传动装置安装精度及侧隙的检查212

复习思考题216

第三篇 轴系结构219

第十章 轴219

第一节 轴概述219

一、轴的分类及功用219

二、设计轴应考虑的几个主要问题222

第二节 轴材料的选用223

一、选用原则223

二、轴的材料223

三、球墨铸铁及合金铸铁224

第三节 轴的结构设计225

一、轴的组成225

二、轴的结构尺寸225

三、轴的结构设计要求226

四、轴的结构设计方法226

第四节 轴的强度、刚度设计232

一、初步设计计算232

二、强度校核计算232

三、刚度校核计算233

第五节 常用轴的设计应用234

一、常用轴的设计流程234

二、常用轴的设计举例235

第六节 训练指导239

一、训练课题239

二、轴弯曲的原因及不良影响239

三、轴弯曲情况的检查239

四、轴弯曲的矫直240

复习思考题242

第十一章 键、销及联接243

第一节 键联接的类型、特点243

一、松键联接243

二、紧键联接246

第二节 键联接的工作理论与键槽加工方法247

一、键联接的工作理论247

二、键槽的加工方法248

第三节 键联接的尺寸选择与强度验算249

一、选择键的类型249

二、选择键的尺寸249

三、强度验算249

第四节 销与销联接255

一、销的类型255

二、销的材料255

三、销联接的应用255

第五节 销联接强度计算257

第六节 训练指导259

一、训练课题259

二、键联接259

三、装配的重要性259

四、装配前的准备工作259

五、典型键的装配方法260

复习思考题261

第十二章 滑动轴承262

第一节 滑动轴承概述262

—、滑动轴承的分类262

二、滑动轴承的特点及应用263

三、滑动轴承的设计内容264

第二节 滑动轴承的结构265

一、径向滑动轴承的结构265

二、止推滑动轴承的结构266

第三节 轴瓦的结构与材料268

一、轴瓦的结构268

二、轴瓦的材料270

第四节 滑动轴承的润滑272

一、润滑剂及其选择273

二、润滑方法和润滑装置275

第五节 非液体摩擦滑动轴承的设计计算277

一、径向滑动轴承的计算277

二、止推滑动轴承的计算278

三、非液体摩擦滑动轴承的一般设计步骤279

第六节 液体摩擦滑动轴承279

一、液体动压轴承279

二、液体静压轴承281

第七节 训练指导283

一、训练课题283

二、刮研原因283

三、刮研方法283

四、刮研的具体步骤283

复习思考题286

第十三章 滚动轴承287

第一节 滚动轴承概述287

一、滚动轴承的构造287

二、滚动轴承的材料288

三、滚动轴承的应用特点289

第二节 滚动轴承的类型选择290

一、滚动轴承的类型290

二、滚动轴承的代号291

三、滚动轴承类型的选择299

第三节 滚动轴承的尺寸选择300

一、滚动轴承的受力分析300

二、滚动轴承的失效形式和计算准则300

三、滚动轴承的寿命计算301

四、滚动轴承的静强度计算309

五、滚动轴承的极限转速310

六、滚动轴承选择计算流程图311

第四节 滚动轴承的组合设计313

一、轴承的配置313

二、滚动轴承支承结构的基本形式314

三、滚动轴承内、外圈的轴向紧固315

四、滚动轴承的配合316

五、滚动轴承的预紧316

六、滚动轴承的安装与拆卸319

七、滚动轴承的润滑319

八、滚动轴承的密封320

第五节 训练指导324

一、训练课题324

二、滚动轴承的安装要点324

三、滚动轴承安装前的清洗和检验324

四、滚动轴承的安装325

五、典型类型的滚动轴承的装配方法325

六、滚动轴承安装时的注意事项327

七、滚动轴承安装中易产生的疵病及其原因328

复习思考题329

第十四章 联轴器与离合器330

第一节 联轴器与离合器概述330

一、联轴器概述330

二、离合器概述331

第二节 联轴器的结构与原理331

一、刚性联轴器331

二、无弹性元件的挠性联轴器332

三、非金属弹性元件的挠性联轴器334

四、金属弹性元件的挠性联轴器335

五、联轴器的选用335

第三节 离合器的结构与原理338

一、嵌合式离合器338

二、摩擦式离合器338

三、自动离合器339

四、离合器的选择340

第四节 训练指导341

一、训练课题341

二、修复指导意见341

三、摩擦片之间的间隙和摩擦片弯曲变形对传动的影响341

四、造成打滑的主要原因341

五、典型的修复方法341

六、训练分析342

复习思考题342

第十五章 制动器343

第一节 制动器概述343

一、制动形式343

二、制动器的分类344

三、制动器必须满足的基本要求344

四、制动器的安装位置344

第二节 制动器的结构与应用345

一、锥形制动器345

二、带式制动器346

三、外抱块式制动器346

第三节 训练指导348

一、训练课题348

二、制动器的选择原则348

三、制动器的设计原则348

四、训练分析348

复习思考题349

第十六章 齿轮系与减速器350

第一节 齿轮系350

一、齿轮系的应用特点350

二、齿轮系的分类351

三、齿轮系传动及计算351

第二节 减速器359

一、减速器的型式和应用359

二、减速器的基本构造363

三、减速器的润滑368

四、减速器的密封369

五、减速器传动比的分配原则369

六、标准减速器简介369

七、标准减速器的选择372

第三节 训练指导372

一、训练课题372

二、箱体修复的指导意义372

三、箱体的特点372

四、箱体的主要缺陷372

五、造成主要缺陷的原因372

六、典型缺陷的修复方法373

七、训练分析373

复习思考题373

第十七章 回转构件的平衡377

第一节 回转构件概述377

第二节 回转件静平衡的基本原理378

一、静平衡的理论基础378

二、静平衡的设计计算378

三、静平衡的平衡方法380

四、静平衡的结果判断380

第三节 回转件动平衡的基本原理380

一、动平衡的理论基础380

二、动平衡的设计计算381

三、动平衡的平衡方法382

四、实际平衡需注意的因素382

五、回转件的平衡实验382

第四节 训练指导383

一、训练课题383

二、平衡方法选择383

三、平衡的原因分析383

四、平衡过程383

五、结果分析384

复习思考题385

附录387

附录一：A型V带的额定功率387

附录二：B型V带的额定功率（摘自GB/T 13575.1—1992）389