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第1章 绪论1

1.1机械的组成1

1.2机械设计基础的研究对象和研究任务2

1.2.1机械设计基础课程的主要内容3

1.2.2机械设计基础课程的主要任务3

1.3机械设计的基本要求及一般程序4

1.3.1机械设计的基本要求4

1.3.2机械设计的一般程序4

1.3.3机械材料选用的原则5

1.4常用的金属材料及机械零件的失效形式及设计准则6

1.4.1常用金属材料6

1.4.2金属材料及机械性能9

1.4.3机械零件的失效形式及设计准则11

1.5学习本课程中应注意的问题13

习题113

实验一 弹性模量E的测定实验14

第2章 平面机构结构分析17

2.1机构的组成17

2.1.1机器与机构17

2.1.2运动副及其分类18

2.2平面机构运动简图19

2.2.1运动副和构件的表示19

2.2.2机构中的构件分类21

2.2.3机构示意图绘制步骤21

2.2.4机构运动简图实例22

2.3平面机构自由度25

2.3.1平面机构具有确定运动的条件25

2.3.2平面机构自由度计算公式26

2.3.3计算机构自由度时应注意的问题28

习题231

实验二 机构运动简图测绘32

第3章 平面连杆机构34

3.1平面连杆机构34

3.1.1平面连杆机构的概念与特点34

3.1.2铰链四杆机构的基本类型35

3.2其他型式铰链四杆机构40

3.2.1四杆机构存在曲柄的条件40

3.2.2其他型式的铰链四杆机构41

3.3平面连杆机构的运动设计44

3.3.1平面连杆机构设计的基本问题44

3.3.2按给定行程速比系数K设计平面四杆机构45

3.3.3按给定连杆位置设计45

3.3.4按给定两连架杆的对应位置设计平面四杆机构46

习题347

实验三 平面四杆机构认识49

第4章 凸轮机构52

4.1概述52

4.1.1凸轮机构的应用52

4.1.2凸轮机构的优缺点53

4.1.3凸轮机构的分类53

4.1.4凸轮和滚子的材料55

4.2常用的从动件运动规律55

4.2.1平面凸轮机构的基本尺寸和运动参数55

4.2.2从动件常用运动规律56

4.3盘形凸轮轮廓的设计与加工58

4.3.1反转法原理58

4.3.2作图法设计凸轮轮廓曲线59

4.3.3凸轮轮廓的加工方法62

4.4解析法设计凸轮轮廓曲线62

4.4.1理论轮廓线方程62

4.4.2实际轮廓线方程63

4.5凸轮机构的几何尺寸63

4.5.1凸轮机构的压力角63

4.5.2基圆半径的确定64

4.5.3滚子半径的确定65

习题467

实验四 凸轮机构认识69

第5章 间歇运动机构71

5.1棘轮机构71

5.1.1棘轮机构的工作原理71

5.1.2棘轮机构类型71

5.1.3棘轮机构的其他应用实例73

5.1.4棘轮机构的主要参数74

5.2槽轮机构75

5.2.1槽轮机构的组成及工作原理75

5.2.2槽轮机构的类型、特点及应用75

5.3槽轮槽数z和拨盘圆销数k的确定77

5.4其他间歇运动机构77

习题579

实验五 间歇运动机构与组合机构认识80

第6章 齿轮传动机构83

6.1齿轮机构的分类及其优缺点83

6.1.1齿轮机构的分类83

6.1.2齿轮机构的优缺点84

6.2齿廓啮合基本定律84

6.3渐开线齿廓85

6.3.1渐开线齿廓的形成及其性质85

6.3.2渐开线齿廓满足啮合基本定律86

6.3.3渐开线齿廓啮合的特点87

6.4渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称和几何尺寸计算87

6.4.1齿轮参数87

6.4.2标准齿轮89

6.5渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动89

6.5.1正确啮合条件89

6.5.2标准安装和标准中心距90

6.5.3重合度及连续传动条件91

6.6渐开线齿轮的加工与齿廓的根切92

6.6.1渐开线齿轮的加工方法92

6.6.2根切现象与最小齿数93

6.7渐开线变位齿轮传动简介93

6.7.1变位齿轮概念93

6.7.2变位齿轮的几何尺寸计算94

6.7.3变位齿轮传动类型95

6.8齿轮的损伤、失效和设计准则96

6.8.1齿轮的损伤与失效96

6.8.2齿轮传动的设计准则99

6.9齿轮常用材料、热处理方法及传动精度99

6.9.1常用的齿轮材料、热处理方法100

6.9.2常用齿轮的热处理方法101

6.10直齿圆柱齿轮传动强度计算102

6.10.1轮齿的受力分析102

6.10.2计算载荷103

6.10.3直齿圆柱齿轮传动的齿面接触疲劳强度计算103

6.10.4直齿圆柱齿轮齿根抗弯疲劳强度计算104

6.11斜齿圆柱齿轮传动105

6.11.1斜齿圆柱齿轮的形成及啮合特性105

6.11.2斜齿圆柱齿轮的几何参数和尺寸计算105

6.11.3斜齿圆柱齿轮的当量齿数107

6.11.4斜齿圆柱齿轮强度设计107

6.12齿轮的结构与润滑109

6.12.1齿轮的结构109

6.12.2齿轮传动的润滑110

习题6111

实验六 齿轮范成法加工112

第7章 蜗杆传动115

7.1蜗杆传动的特点与类型115

7.2普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸116

7.2.1普通圆柱蜗杆传动的主要参数及选择116

7.2.2圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算117

7.3蜗杆传动强度计算118

7.4蜗杆传动的润滑、效率及热平衡计算119

7.5蜗杆和蜗轮的结构121

习题7122

实验七 蜗杆传动认识实验123

第8章 轮系125

8.1概述125

8.1.1轮系的分类125

8.1.2传动比126

8.1.3从动轮转动方向126

8.2定轴轮系传动比127

8.2.1传动比大小计算127

8.2.2转向关系的确定128

8.2.3惰轮129

8.3周转轮系的传动比计算130

8.4混合轮系的传动比计算131

8.5齿轮系的应用133

8.6其他特殊行星轮系传动135

8.7减速器136

8.7.1常用减速器的主要类型、特点和应用136

8.7.2减速器传动比的分配137

8.7.3减速器的结构138

习题8138

实验八 减速器拆装实验139

第9章 联接142

9.1键联接143

9.1.1键联接的类型、结构和特点143

9.1.2平键联接的尺寸选择及强度校核145

9.1.3花键联接148

9.2销联接149

9.3螺纹联接150

9.3.1螺纹的形成原理和类型及其主要参数150

9.3.2螺旋副的受力分析、效率和自锁151

9.3.3螺纹联接的基本类型153

9.3.4标准螺纹联接件154

9.3.5螺纹联接的预紧和防松155

9.3.6螺栓联接的强度计算156

9.3.7提高螺栓联接强度的途径160

习题9161

实验九 设计带式输送机单级齿轮减速器中的轴毂联接162

第10章 带传动164

10.1概述164

10.1.1带传动的特点164

10.1.2三角带传动与平型带传动比较164

10.1.3带传动的类型165

10.2平带传动166

10.2.1平带传动的形式及使用特点166

10.2.2平带传动的主要参数167

10.3 V带与带轮168

10.3.1 V带的结构与规格168

10.3.2 V带轮169

10.3.3带传动的几何参数169

10.4摩擦带传动的工作情况分析170

10.4.1摩擦带传动受力分析及打滑170

10.4.2摩擦带传动的弹性滑动和传动比171

10.4.3带的应力分析172

10.5普通V带传动设计174

10.5.1带传动的主要失效形式和设计准则174

10.5.2 V带传动设计计算和参数选择174

10.6带传动的张紧与维护179

10.7同步带传动简介180

习题10181

实验十 设计带式输送机中的普通V带传动实验182

第11章 链传动187

11.1链传动概述187

11.2滚子链与链轮188

11.3链传动的运动分析和受力分析192

11.4滚子链传动的设计193

11.4.1滚子链传动的失效形式193

11.4.2额定功率曲线图193

11.4.3滚子链传动参数的选择196

11.4.4低速链传动的设计197

11.5链传动的安装及使用维护197

习题11198

实验十一 链传动认识实验199

第12章 轴201

12.1轴的类型与材料201

12.1.1轴的类型201

12.1.2轴的材料202

12.2轴的结构设计203

12.2.1轴的基本直径估算204

12.2.2轴的结构要求205

12.2.3轴的工艺性要求209

12.3轴的强度计算211

12.3.1扭转强度估算最小轴径211

12.3.2按弯扭合成强度计算212

12.3.3轴的设计方法213

12.4轴的刚度计算216

12.5轴毂联接217

12.5.1键联接217

12.5.2花键联接218

习题12219

实验十二 轴系结构的分析与测绘220

第13章 轴承222

13.1轴承的功用和类型222

13.2滑动轴承223

13.2.1滑动轴承的分类与应用223

13.2.2向心滑动轴承结构223

13.2.3滑动轴承材料225

13.2.4滑动轴承的润滑227

13.3滚动轴承230

13.3.1滚动轴承的结构230

13.3.2滚动轴承分类231

13.3.3滚动轴承的代号234

13.4滚动轴承类型的选择236

13.5滚动轴承的设计计算237

13.6滚动轴承装置设计239

13.6.1保证支承部分的刚性和同心度239

13.6.2轴承的轴向固定240

13.6.3轴承组合位置的调整241

13.6.4滚动轴承的预紧243

13.6.5滚动轴承的安装与拆卸243

13.6.6滚动轴承与滑动轴承的比较247

习题13247

实验十三 设计选用单级齿轮减速器中的滚动轴承248

第14章 联轴器和离合器250

14.1联轴器250

14.1.1联轴器的功用与分类250

14.1.2联轴器的选择259

14.2离合器260

14.2.1离合器的类型、特点和应用260

14.2.2离合器的使用与维护261

14.3制动器261

14.3.1制动器的类型261

14.3.2常用制动器的性能比较262

14.3.3制动器的类型选择262

习题14263

实验十四 设计选用带式输送机中的联轴器263

第15章 弹簧265

15.1弹簧的类型和应用265

15.2圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的结构266

15.3圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的特性曲线268

15.4圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的强度和刚度计算269

15.5圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计实例271

习题15273

参考文献275