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第0章 绪论1

0.1 本课程的研究对象1

0.1.1 机械、机器和机构2

0.1.2 构件和零件4

0.2 课程的内容、地位、学习目的和方法4

0.3 机械设计应满足的一般要求及一般程序5

0.3.1 机械设计的基本要求5

0.3.2 机械设计的一般程序6

本章小结6

思考与习题7

第1章 平面机构及其自由度8

1.1 机构的组成8

1.1.1 运动副8

1.1.2 运动副的分类9

1.1.3 自由度和约束10

1.1.4 运动链和机构11

1.2 平面机构运动简图11

1.2.1 常用机构构件、运动副代表符号11

1.2.2 运动简图的绘制步骤13

1.3 平面机构自由度计算14

1.3.1 平面机构的自由度14

1.3.2 机构具有确定运动的条件14

1.3.3 计算机构自由度时要注意的几种情况15

本章小结18

思考与习题18

第2章 平面连杆机构20

2.1 平面连杆机构的特点和应用20

2.2 平面连杆机构的类型及其演化21

2.2.1 平面四杆机构的基本形式21

2.2.2 平面四杆机构的演化23

2.3 铰链四杆机构有曲柄的条件27

2.4 平面连杆机构的工作特性29

2.4.1 急回运动特性和行程速度变化系数29

2.4.2 压力角和传动角30

2.4.3 死点位置32

2.5 平面四杆机构的设计33

2.5.1 设计的基本问题33

2.5.2 用图解法设计平面四杆机构34

本章小结36

思考与习题37

第3章 凸轮机构40

3.1 凸轮机构的应用与分类40

3.1.1 凸轮机构的应用与特点40

3.1.2 凸轮机构的分类41

3.2 从动件常用的运动规律42

3.2.1 凸轮机构运动过程及有关名称42

3.2.2 从动件的常用运动规律43

3.3 图解法设计盘形凸轮轮廓曲线47

3.3.1 反转法原理47

3.3.2 盘形凸轮轮廓曲线的设计47

3.4 凸轮机构基本尺寸的确定51

3.4.1 凸轮机构的压力角及许用值51

3.4.2 凸轮基圆半径的确定52

3.4.3 滚子半径的选择53

本章小结54

思考与习题55

第4章 齿轮机构57

4.1 齿轮机构的传动特点和类型57

4.2 齿廓啮合基本定律59

4.3 渐开线与渐开线齿廓61

4.3.1 渐开线的形成和特性61

4.3.2 渐开线方程式62

4.3.3 渐开线齿廓的啮合特性63

4.4 渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的基本参数及几何尺寸64

4.4.1 渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称及代号64

4.4.2 渐开线标准直齿圆柱齿轮主要参数65

4.4.3 内齿轮的齿廓特点67

4.4.4 齿条的齿廓特点67

4.4.5 渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸68

4.5 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动68

4.5.1 一对渐开线齿轮的正确啮合条件69

4.5.2 齿轮传动的标准中心距与啮合角69

4.5.3 渐开线齿轮连续传动的条件70

4.5.4 齿轮与齿条啮合传动72

4.6 渐开线齿轮的加工73

4.6.1 齿轮轮齿的加工方法73

4.6.2 用标准齿条刀具加工标准齿轮75

4.6.3 轮齿的根切现象与避免根切的措施76

4.7 变位齿轮简介77

4.7.1 渐开线标准齿轮的局限性77

4.7.2 变位齿轮78

4.7.3 变位齿轮传动80

4.8 平行轴斜齿圆柱齿轮机构81

4.8.1 斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成及啮合特性81

4.8.2 斜齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算82

4.8.3 平行轴斜齿轮机构的正确啮合及连续传动条件84

4.8.4 斜齿圆柱齿轮的当量齿数85

4.8.5 平行轴斜齿轮传动的主要优缺点86

4.9 蜗轮蜗杆机构86

4.9.1 蜗杆机构的传动类型、特点和应用86

4.9.2 蜗杆蜗轮的形成88

4.9.3 蜗杆蜗轮正确啮合条件89

4.9.4 蜗杆蜗轮机构的主要参数及几何尺寸计算89

4.9.5 蜗杆机构中蜗轮转动方向的判定92

4.10 圆锥齿轮机构92

4.10.1 直齿圆锥齿轮传动特性92

4.10.2 直齿圆锥齿轮的齿廓曲面、背锥和当量齿数93

4.10.3 圆锥齿轮的传动94

4.10.4 直齿锥齿轮传动的主要参数与几何尺寸计算95

本章小结96

思考与习题97

第5章 轮系99

5.1 轮系的分类99

5.1.1 定轴轮系99

5.1.2 周转轮系100

5.1.3 混合轮系100

5.2 轮系的传动比101

5.2.1 定轴轮系的传动比的计算101

5.2.2 周转轮系传动比的计算103

5.2.3 混合轮系传动比的计算105

5.3 轮系的功能107

本章小结110

思考与习题111

第6章 间歇运动机构113

6.1 棘轮机构113

6.1.1 棘轮机构的组成和工作原理113

6.1.2 棘轮与棘爪的位置关系和主要参数115

6.1.3 棘轮机构的特点和应用117

6.2 槽轮机构117

6.2.1 槽轮机构的组成工作原理117

6.2.2 槽轮机构的主要参数118

6.2.3 槽轮机构的特点及应用119

6.3 不完全齿轮机构119

本章小结120

思考与习题120

第7章 机械零件设计概述121

7.1 机械零件应满足的基本要求和设计的一般步骤121

7.1.1 机械零件应满足的基本要求121

7.1.2 机械零件设计的一般步骤122

7.2 机械零件的失效形式及设计准则123

7.2.1 机械零件的失效形式123

7.2.2 机械零件的设计准则123

7.3 机械零件常用材料及其选用原则125

7.3.1 机械零件常用材料125

7.3.2 机械零件材料选用的原则127

7.4 机械的摩擦、磨损及润滑128

7.4.1 摩擦与磨损128

7.4.2 润滑与密封130

7.5 机械零件设计的工艺化及标准化131

7.5.1 机械零件的结构工艺性131

7.5.2 机械零件设计的标准化132

7.6 几种常用的现代机械零件设计方法简介132

本章小结133

思考与习题133

第8章 带传动134

8.1 带传动的类型、特点和应用134

8.1.1 带传动的主要类型134

8.1.2 带传动的特点和应用136

8.2 V带和V带轮136

8.2.1 V带的结构和尺寸标准136

8.2.2 V带轮的材料与结构138

8.3 带传动的工作能力分析141

8.3.1 带传动的受力分析141

8.3.2 带传动的最大有效圆周拉力及其影响142

8.3.3 弹性滑动与打滑144

8.3.4 带传动的工作应力分析144

8.4 V带传动设计146

8.4.1 带传动的主要失效形式和设计准则146

8.4.2 单根V带传递的额定功率146

8.4.3 已知数据及设计内容149

8.4.4 设计步骤与参数选择151

8.5 V带传动的张紧装置及维护154

本章小结158

思考与习题158

第9章 链传动160

9.1 链传动的类型、结构和特点160

9.1.1 链传动的特点及应用160

9.1.2 传动链的结构类型161

9.1.3 链轮的结构和材料163

9.2 链传动的工作情况分析166

9.2.1 链传动的运动特性166

9.2.2 链传动的受力分析167

9.3 滚子链传动设计计算168

9.3.1 滚子链传动的失效形式168

9.3.2 链传动的承载能力169

9.3.3 链传动的主要参数选择及设计步骤171

9.4 链传动的使用和维护174

本章小结177

思考与习题178

第10章 齿轮传动180

10.1 齿轮传动的失效形式和设计准则180

10.1.1 齿轮的工作条件与齿面硬度181

10.1.2 轮齿的失效形式181

10.1.3 齿轮传动的计算准则183

10.2 齿轮常用材料及热处理183

10.2.1 齿轮材料及其选用183

10.2.2 齿轮的热处理185

10.3 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算187

10.3.1 轮齿的受力分析和计算载荷187

10.3.2 齿面接触疲劳强度计算188

10.3.3 齿根弯曲疲劳强度的计算191

10.3.4 许用应力、齿轮主要参数和精度等级的选择192

10.4 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算198

10.4.1 轮齿的受力分析199

10.4.2 斜齿轮强度计算199

10.5 标准直齿圆锥齿轮传动的强度计算202

10.5.1 轮齿的受力分析203

10.5.2 直齿锥齿轮传动强度的计算203

10.6 齿轮的结构204

10.7 齿轮传动的润滑206

10.7.1 齿轮传动的润滑方式206

10.7.2 润滑剂的选择207

10.8 蜗杆传动207

10.8.1 蜗杆传动的失效形式、计算准则、材料选择和精度207

10.8.2 蜗杆传动的强度计算209

10.8.3 蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算211

10.8.4 蜗杆蜗轮的结构213

本章小结217

思考与习题218

第11章 轴221

11.1 轴的功用和类型221

11.2 轴的材料222

11.3 轴的结构设计223

11.3.1 轴结构设计的基本要求223

11.3.2 拟定轴上零件的装配方案224

11.3.3 轴上零件的定位224

11.3.4 各轴段直径和长度的确定226

11.3.5 轴的结构工艺性227

11.3.6 提高轴的强度的常用措施228

11.4 轴的强度计算230

11.4.1 按扭转强度计算230

11.4.2 按弯扭合成强度计算231

11.5 轴的刚度计算232

11.5.1 弯曲变形的计算233

11.5.2 扭转变形的计算233

11.6 轴的设计实例分析234

本章小节238

思考与习题240

第12章 轴承241

12.1 滚动轴承的组成、类型和特点241

12.1.1 滚动轴承的结构241

12.1.2 滚动轴承的类型和特点242

12.2 滚动轴承的代号及类型选择245

12.2.1 滚动轴承的代号245

12.2.2 滚动轴承类型的选择原则247

12.3 滚动轴承的寿命计算和静强度计算248

12.3.1 滚动轴承的失效形式和设计准则248

12.3.2 轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷249

12.3.3 轴承寿命的计算250

12.3.4 滚动轴承的当量动载荷的计算251

12.3.5 滚动轴承的静载荷的计算254

12.4 滚动轴承的组合设计255

12.4.1 单个滚动轴承的轴向固定255

12.4.2 轴系支承端结构形式256

12.4.3 滚动轴承的配合与装拆258

12.4.4 轴承座的刚度与同轴度259

12.4.5 滚动轴承的润滑和密封259

12.5 滑动轴承261

12.5.1 滑动轴承的类型、结构和材料261

12.5.2 非液体摩擦滑动轴承的计算266

12.5.3 液体摩擦滑动轴承简介267

12.6 滚动轴承与滑动轴承的性能比较268

本章小结269

思考与习题270

第13章 机械连接272

13.1 螺纹连接272

13.1.1 螺纹连接及螺纹连接零件272

13.1.2 螺纹连接件的材料、性能等级及许用应力277

13.1.3 螺纹连接的预紧和防松277

13.1.4 螺栓组的结构设计279

13.1.5 单个螺栓连接的强度计算281

13.1.6 提高螺栓连接强度的措施286

13.2 键连接、花键连接、销连接及成形连接287

13.2.1 键连接287

13.2.2 花键连接290

13.2.3 销连接291

13.2.4 成形连接291

13.3 联轴器和离合器292

13.3.1 联轴器293

13.3.2 离合器297

本章小结300

思考与习题301

第14章 减速器303

14.1 常用减速器的类型特点与应用303

14.1.1 减速器的主要类型和特点303

14.1.2 减速器的应用305

14.2 减速器的主要参数与传动比的分配306

14.3 减速器的结构和润滑307

14.3.1 减速器的结构307

14.3.2 减速器的润滑和密封308

本章小结309

思考与习题310

参考文献311