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绪论1

0.1　引言1

0.2　机器的组成及其特征1

0.3　机械设计基础课程的内容、性质和任务2

0.4　设计人员的素质3

习题3

第1章　机械设计概述4

1.1　机械设计的基本要求4

1.2　机械零件设计时应满足的基本要求及主要设计准则4

1.2.1　工作可靠性要求4

1.2.2　经济性要求6

1.3　机械常用材料和制造工艺性7

1.3.1　机械常用材料7

1.3.2　金属材料的力学性能8

1.3.3　零件的制造12

1.4　机械零件设计的一般步骤14

1.5　机械设计的新发展14

本章小结15

习题15

第2章　平面机构的运动分析17

2.1　平面机构的组成17

2.1.1　构件的自由度17

2.1.2　约束与运动副17

2.1.3　运动副及其分类17

2.1.4　机构中构件的分类及组成18

2.2　平面机构运动简图19

2.2.1　机构运动简图与机构简图19

2.2.2　平面机构运动简图的绘制20

2.3　平面机构的自由度21

2.3.1　平面机构的自由度21

2.3.2　计算平面机构的自由度应注意的事项22

2.3.3　构件系统具有确定的条件24

本章小结25

习题25

第3章　平面连杆机构27

3.1　概述27

3.1.1　有关的几个基本概念27

3.1.2　平面连杆机构的特点及应用27

3.2　铰链四杆机构的基本类型及其演化28

3.2.1　铰链四杆机构的基本类型28

3.2.2　铰链四杆机构的演化29

3.3　平面四杆机构的基本特性32

3.3.1　铰链四杆机构存在曲柄条件32

3.3.2　急回特性33

3.3.3　死点位置34

3.3.4　压力角和传动角35

3.4　平面四杆机构的设计35

3.4.1　按给定的连杆长度和位置设计四杆机构36

3.4.2　按照给定的行程速比系数设计四杆机构36

本章小结38

习题38

第4章　凸轮机构40

4.1　凸轮机构的应用和类型40

4.2　从动件的常用运动规律41

4.2.1　基本概念41

4.2.2　常用运动规律42

4.3　用图解法设计盘形凸轮轮廓45

4.3.1　直动从动件盘形凸轮45

4.3.2　摆动从动件盘形凸轮47

4.4　解析法设计凸轮轮廓48

4.4.1　尖底从动件盘形凸轮49

4.4.2　滚子从动件盘形凸轮49

4.4.3　平底从动件盘形凸轮50

4.5　凸轮机构的压力角51

4.5.1 压力角与作用力的关系51

4.5.2 压力角与凸轮机构尺寸的关系51

4.5.3　滚子半径rT的选择51

本章小结52

习题53

第5章　其他常用机构54

5.1　棘轮机构54

5.1.1　棘轮机构的工作原理和类型54

5.1.2　棘轮机构的尺寸计算55

5.1.3　棘轮机构的特点及其应用56

5.2　槽轮56

5.2.1　槽轮机构的工作原理和类型56

5.2.2　槽轮机构的运动特性和运动设计57

5.2.3　槽轮机构的特点57

5.3　不完全齿轮机构57

5.3.1　不完全齿轮机构的工作原理57

5.3.2　不完全齿轮机构的特点及应用58

5.4　组合机构58

5.4.1　组合设计的目的与内容58

5.4.2　机构组合中的注意事项59

5.4.3　机器运动循环图60

本章小结61

习题61

第6章　连接63

6.1　螺纹连接63

6.1.1　螺纹参数63

6.1.2　螺旋副的受力分析、效率和自锁64

6.1.3　机械制造常用螺纹66

6.1.4　螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件69

6.1.5　螺纹连接的预紧和防松70

6.1.6　螺栓连接的受力分析和强度计算72

6.1.7　螺栓的材料和许用应力77

6.1.8　提高螺纹连接强度的措施78

6.2　键连接和花键连接80

6.2.1　键连接的类型80

6.2.2　平键连接的强度计算83

6.2.3　花键连接84

6.3　销连接85

本章小结86

习题86

第7章　带传动88

7.1　概述88

7.1.1　带传动的主要类型88

7.1.2　带传动的特点89

7.2　带传动的工作情况分析及设计准则89

7.2.1　带传动的受力分析89

7.2.2　带传动的弹性滑动及其传动比91

7.2.3　带传动的应力分析91

7.3　普通V带传动的设计计算93

7.3.1　V带的结构和标准93

7.3.2　V带传动的主要失效形式和设计准则95

7.3.3　V带传动设计计算和参数选择95

7.4　带传动的张紧装置103

7.4.1　V带传动的张紧103

7.4.2　V带传动的安装和维护104

本章小结105

习题105

第8章　链传动106

8.1　概述106

8.1.1　链传动的组成106

8.1.2　链传动类型106

8.1.3　滚子链传动的特点107

8.2　滚子链的链条和链轮107

8.2.1　滚子链107

8.2.2　滚子链链轮109

8.3　链传动的工作情况分析111

8.4　滚子链传动的失效形式和设计计算113

8.4.1　滚子链传动的失效形式113

8.4.2　额定功率曲线114

8.4.3　滚子链传动设计计算及主要参数的选择115

8.5　链传动的布置、张紧和润滑117

8.5.1　链传动的布置117

8.5.2　链传动的张紧118

8.5.3　链传动的润滑118

本章小结121

习题121

第9章　齿轮传动122

9.1　齿轮传动的类型和特点122

9.1.1　齿轮传动的类型122

9.1.2　齿轮传动的特点123

9.2　渐开线齿廓及其啮合特性123

9.2.1　齿轮齿廓的基本要求——齿廓啮合的基本定律123

9.2.2　渐开线的形成和特性124

9.2.3　渐开线齿廓的特性125

9.3　渐开线直齿圆柱齿轮各部分的名称和尺寸计算125

9.4　渐开线标准齿轮的啮合传动128

9.5　渐开线齿廓的加工原理及变位齿轮的概念129

9.5.1　渐开线齿廓的加工原理129

9.5.2　齿轮范成加工的根切现象和最小齿数131

9.5.3　变位齿轮传动131

9.6　齿轮传动的失效形式134

9.7　齿轮材料及热处理137

9.7.1　齿轮材料的基本要求137

9.7.2　齿轮材料与热处理137

9.7.3　许用应力138

9.8　齿轮传动的精度141

9.8.1　齿轮精度要求141

9.8.2　“渐开线圆柱齿轮精度”简介142

9.9　直齿圆柱齿轮传动的强度计算143

9.9.1　直齿圆柱齿轮传动的受力分析143

9.9.2　轮齿的计算载荷144

9.9.3　齿轮传动的设计准则144

9.9.4　轮齿强度计算145

9.10　斜齿圆柱齿轮传动的强度计算150

9.10.1　斜齿圆柱齿轮的形成和传动特点150

9.10.2　斜齿圆柱齿轮的基本参数和尺寸151

9.10.3　斜齿圆柱齿轮的当量齿数153

9.10.4　斜齿圆柱齿轮强度计算153

9.11　直齿圆锥齿轮传动的强度计算157

9.11.1　锥齿轮机构的特点及应用157

9.11.2　直齿锥齿轮的当量齿数157

9.11.3　直齿锥齿轮传动的强度计算158

9.12　齿轮结构159

本章小结161

习题161

第10章　蜗杆传动163

10.1　概述163

10.2　普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算164

10.2.1　普通圆柱蜗杆传动的主要参数和正确啮合条件164

10.2.2　蜗杆传动的几何尺寸计算166

10.3　蜗杆传动的失效形式、材料和结构167

10.3.1　蜗杆传动的失效形式167

10.3.2　蜗杆传动的材料167

10.3.3　蜗杆、蜗轮的结构168

10.4　蜗杆传动的强度计算169

10.4.1　蜗杆传动的受力分析169

10.4.2　普通圆柱蜗轮传动的强度计算170

10.5　蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算172

10.5.1　蜗杆传动的效率172

10.5.2　蜗杆传动的润滑172

10.5.3　蜗杆传动的热平衡计算173

本章小结175

习题175

第11章　齿轮系176

11.1　引言176

11.2　轮系的类型176

11.3　定轴轮系及其传动比177

11.4　周转轮系及其传动比179

11.4.1　周转轮系的组成179

11.4.2　周转轮系传动比的计算180

11.5　混合轮系及其传动比182

本章小结183

习题184

第12章　轴185

12.1　轴的分类与应用185

12.2　轴的材料及选择186

12.3　轴的结构设计187

12.3.1　轴的形状和尺寸确定187

12.3.2　轴上零件的定位和固定188

12.3.3　轴的结构工艺性191

12.3.4　减小应力集中，提高轴的疲劳强度192

12.3.5　轴的直径和长度确定193

12.4　轴的强度计算193

12.4.1　抗扭强度计算193

12.4.2　按弯扭组合强度计算194

12.5　轴的刚度计算简介197

本章小结197

习题198

第13章　轴承199

13.1　概述199

13.2　滑动轴承的主要类型和结构199

13.2.1　向心滑动轴承200

13.2.2　推力滑动轴承202

13.3　滑动轴承的材料和轴瓦结构202

13.3.1　轴瓦和轴承衬的常用材料202

13.3.2　轴瓦和轴承衬的结构205

13.4　非液体摩擦滑动轴承的校核计算207

13.4.1 计算准则207

13.4.2　向心滑动轴承的校核计算207

13.4.3　推力滑动轴承的校核计算208

13.5　滑动轴承的润滑209

13.5.1　润滑剂及其选择209

13.5.2　润滑方式和润滑装置211

13.6　液体摩擦滑动轴承简介214

13.6.1　液体动压滑动轴承214

13.6.2　液体静压滑动轴承214

13.7　滚动轴承的主要类型性能和特点215

13.7.1　滚动轴承的结构和材料215

13.7.2　滚动轴承的主要类型和特性216

13.8　滚动轴承的代号和类型选择218

13.8.1　滚动轴承的代号218

13.8.2　滚动轴承类型的选择220

13.9　滚动轴承的实效形式和尺寸选择221

13.9.1　滚动轴承的载荷分析221

13.9.2　滚动轴承的失效形式及计算准则221

13.9.3　滚动轴承的寿命计算222

13.9.4　滚动轴承的静强度计算226

13.10　滚动轴承的组合设计229

13.10.1　滚动轴承的组合和轴系的定位229

13.10.2　滚动轴承的配合与装拆231

13.11　滚动轴承与滑动轴承的比较232

本章小结240

习题240

第14章　其他常用零部件242

14.1　概述242

14.2　联轴器242

14.2.1　联轴器的分类242

14.2.2　常用联轴器的结构和特点243

14.2.3　联轴器的选用246

14.3　离合器247

14.3.1 离合器的性能要求247

14.3.2 离合器的分类247

14.3.3　常用离合器的结构和特点248

14.4　制动器249

14.4.1　制动器的功用和类型249

14.4.2　常用制动器的结构和特点250

14.5　弹簧251

14.5.1 弹簧的功用和类型251

14.5.2　弹簧的材料和制造253

14.5.3　圆柱形螺旋弹簧256

本章小结259

习题260

第15章　机械的动力性能261

15.1　回转件的平衡261

15.1.1　转子平衡的分类及其方法261

15.1.2　刚性转子的平衡设计262

15.1.3　刚性转子的平衡试验267

15.2　机械速度波动与调节268

15.2.1　周期性速度波动及其调节269

15.2.2　非周期性速度波动及其调节271

本章小结272

习题273

参考文献274