機械設計基礎（第2版）

目 錄

第一章 導論 1

第一節(jié)　“機械設計基礎”課程研究的對象和內容 1

第二節(jié) 機械設計的基本要求和一般步驟 3

一、機械設計的基本要求 3

二、機械設計的一般步驟 4

第三節(jié) 機械零件的設計計算準則 5

一、機械零件的主要失效形式 5

二、機械零件設計應滿足的

基本要求 6

第四節(jié) 機械零件結構的工藝性及標準化 7

一、工藝性 7

二、標準化 7

本章小結 8

復習思考題 8

第二章 平面機構的自由度 9

第一節(jié)　機構的組成及其運動簡圖的繪制 9

一、機構的組成要素 9

二、運動副的分類 10

三、機構運動簡圖的繪制 12

第二節(jié)　平面機構自由度的計算 15

一、平面機構自由度的計算公式 15

二、平面機構自由度的意義及機構具有確定運動的條件 16

第三節(jié)　計算機構自由度時應注意的事項 17

一、復合鉸鏈 17

二、局部自由度 18

三、虛約束 18

本章小結 20

復習思考題 20

第三章 平面連桿機構 22

第一節(jié)　概述 22

第二節(jié) 平面四桿機構的基本類型及應用 23

一、曲柄搖桿機構 23

二、雙曲柄機構 24

三、雙搖桿機構 25

第三節(jié) 平面四桿機構的演化 25

一、改變相對桿長、轉動副演化成移動副 25

二、選用不同構件為機架 26

第四節(jié) 平面四桿機構有曲柄的條件及幾個基本概念 28

一、鉸鏈四桿機構中有曲柄的條件 28

二、壓力角和傳動角 29

三、急回運動和行程速度變化系數 30

四、機構的死點位置 32

第五節(jié) 平面四桿機構的設計 33

一、按給定的行程速度變化系數設計四桿機構 33

二、按給定連桿位置設計四桿機構 35

三、按給定兩連架桿對應位置設計四桿機構 35

四、按給定點的運動軌跡設計四桿機構 38

五、運用連桿曲線圖譜設計四桿機構 38

六、連桿曲線的繪制 39

本章小結 39

復習思考題 40

第四章 凸輪機構及間歇機構 42

第一節(jié)　凸輪機構的應用及分類 42

一、凸輪機構的應用 42

二、凸輪機構的分類 43

第二節(jié)　從動件常用運動規(guī)律及其選擇 44

一、凸輪機構的運動循環(huán)及基本名詞術語 45

二、從動件運動規(guī)律 46

三、從動件運動規(guī)律的選擇 48

第三節(jié)　圖解法設計凸輪輪廓 49

第四節(jié)　解析法設計凸輪輪廓 53

一、凸輪的輪廓線方程 53

二、刀具中心軌跡方程 54

第五節(jié)　設計凸輪機構應注意的問題 54

一、滾子半徑的選擇 55

二、壓力角的校核 55

三、基圓半徑的取值對凸輪機構的影響 56

第六節(jié)　間歇運動機構和組合機構 57

一、間歇運動機構 57

二、組合機構 64

本章小結 65

復習思考題 65

第五章 齒輪機構 67

第一節(jié) 概述 67

第二節(jié) 齒廓嚙合基本定律和齒廓曲線 69

一、齒廓嚙合基本定律 69

二、共軛齒廓 70

第三節(jié) 漸開線齒廓 70

一、漸開線的形成和性質 70

二、漸開線齒廓的嚙合特點 71

第四節(jié) 漸開線標準直齒圓柱齒輪及其嚙合傳動 73

一、齒輪輪齒各部分的名稱和符號 73

二、基本參數和幾何尺寸 74

三、一對漸開線齒輪的嚙合傳動 75

第五節(jié) 漸開線齒輪的加工方法及變位齒輪 78

一、仿形法 78

二、范成法 79

三、根切及避免根切的最少齒數 80

四、變位齒輪 82

第六節(jié) 斜齒圓柱齒輪機構 82

一、斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成及主要嚙合特點 82

二、斜齒圓柱齒輪的幾何參數和正確嚙合條件 83

三、斜齒圓柱齒輪的當量齒數和最少齒數 85

第七節(jié) 錐齒輪機構 87

一、錐齒輪的特點和應用 87

二、錐齒輪齒廓的形成 88

三、背錐和當量齒輪 88

四、直齒錐齒輪嚙合特點 89

第八節(jié) 蝸桿機構 90

一、概述 90

二、蝸桿機構的正確嚙合條件 90

三、蝸桿機構的主要參數和幾何尺寸 91

四、蝸桿機構的傳動比及轉向 93

五、蝸桿機構的滑動速度vs與效率 93

本章小結 94

復習思考題 94

第六章 輪系 96

第一節(jié)　輪系的類型 96

一、定軸輪系 96

二、周轉輪系 96

三、混合輪系 96

第二節(jié)　定軸輪系的傳動比 97

一、一對齒輪傳動的傳動比 97

二、平面定軸輪系傳動比 98

三、空間定軸輪系傳動比 99

第三節(jié)　基本周轉輪系的傳動比 100

一、周轉輪系的組成及類型 100

二、周轉輪系傳動比的計算 101

第四節(jié)　混合輪系的傳動比 103

一、區(qū)分基本輪系 103

二、列出基本輪系傳動比方程 103

三、聯立求解 103

第五節(jié)　輪系的功用 105

一、實現大傳動比的傳動 105

二、實現遠距離的兩軸間傳動 106

三、實現變速、換向傳動 106

四、實現分支傳動 106

五、實現運動的合成與分解 107

本章小結 107

復習思考題 107

第七章 齒輪傳動 109

第一節(jié)　齒輪傳動的失效形式及設計準則 109

一、齒輪傳動的失效形式 110

二、設計計算準則 112

第二節(jié)　齒輪材料、許用應力及齒輪精度 112

一、齒輪的常用材料 112

二、許用應力[?] 114

三、齒輪傳動的精度 115

第三節(jié)　直齒圓柱齒輪受力分析和強度計算 116

一、輪齒受力分析和計算載荷 116

二、齒面接觸強度計算 117

三、齒根彎曲強度計算 119

第四節(jié)　直齒圓柱齒輪傳動的設計計算 121

一、強度計算應注意的問題 121

二、主要參數選擇 121

第五節(jié)　斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算 124

一、輪齒間的作用力 124

二、強度計算 125

第六節(jié)　直齒錐齒輪傳動的強度計算 127

一、直齒錐齒輪傳動的受力分析 127

二、強度計算 128

第七節(jié)　蝸桿傳動的強度計算 129

一、蝸桿傳動的失效形式、設計準則及常用材料 129

二、蝸桿傳動的受力分析 129

三、蝸桿傳動強度計算 130

四、蝸桿傳動熱平衡計算 132

第八節(jié)　齒輪的結構與潤滑 133

一、齒輪的結構 133

二、齒輪的效率及潤滑 135

本章小結 136

復習思考題 136

第八章 帶傳動 138

第一節(jié)　概述 138

一、帶傳動的類型和傳動形式 138

二、帶傳動的優(yōu)、缺點 139

三、V帶傳動 139

第二節(jié)　V帶和V帶輪 140

一、V帶的結構和規(guī)格 140

二、V帶輪 141

第三節(jié)　帶傳動的工作情況分析 143

一、帶傳動的受力分析 143

二、帶傳動的應力分析 144

三、帶的彈性滑動、打滑和傳動比 146

四、帶傳動的失效形式和設計準則 146

第四節(jié)　V帶傳動的設計計算 147

第五節(jié)　同步齒形帶傳動簡介 153

一、同步齒形帶傳動的特點 153

二、同步齒形帶的應用 154

三、同步齒形帶的結構 154

本章小結 154

復習思考題 155

第九章 鏈傳動 156

第一節(jié)　概述 156

一、鏈傳動的組成 156

二、鏈傳動的類型及特點 156

三、鏈傳動的應用 157

第二節(jié)　傳動鏈和鏈輪 159

一、傳動鏈的類型和結構 159

二、套筒滾子鏈鏈輪的結構 161

第三節(jié)　鏈傳動的運動特性和參數選擇 162

一、鏈傳動的運動不均勻性 162

二、參數的選擇 163

第四節(jié)　鏈傳動的設計計算 164

一、主要失效形式 164

二、額定功率曲線圖 164

三、設計計算 166

第五節(jié)　鏈傳動的布置及潤滑 169

一、鏈傳動的布置 169

二、鏈傳動的潤滑 170

本章小結 171

復習思考題 171

第十章 連接 173

第一節(jié)　螺紋連接的基礎知識 173

一、螺紋的形成 174

二、螺紋的分類 174

三、螺紋的主要參數 175

四、螺紋的特點和應用 176

第二節(jié)　螺旋副的受力分析、效率和自鎖 177

一、矩形螺紋 177

二、非矩形螺紋 179

第三節(jié)　螺紋連接和螺紋連接件 180

一、螺紋連接的基本類型 180

二、螺紋連接件 182

第四節(jié)　螺紋連接的強度計算 182

一、螺紋連接的主要失效形式和計算準則 182

二、螺紋的材料及許用應力 182

三、松螺紋連接強度計算 184

四、緊螺紋連接強度計算 185

第五節(jié)　設計螺紋連接應注意的幾個問題 190

一、螺紋連接的預緊 190

二、螺紋連接的防松 191

三、影響螺紋連接強度的因素 193

本章小結 195

復習思考題 195

第十一章 軸 197

第一節(jié)　軸的類型和材料 197

一、軸及其分類 197

二、軸的設計要求和設計步驟 198

三、軸的材料 198

第二節(jié) 軸的結構設計 199

一、軸上零件的定位和固定 199

二、良好的結構工藝性 201

三、提高軸的疲勞強度 202

第三節(jié) 軸的工作能力計算 203

一、軸的強度計算 203

二、軸的剛度計算簡介 208

三、軸的振動穩(wěn)定性概念 209

第四節(jié) 軸轂連接 209

一、鍵連接 209

二、花鍵連接 213

三、銷連接 214

四、過盈連接及成形連接 215

本章小結 215

復習思考題 216

第十二章 滑動軸承 217

第一節(jié) 摩擦、磨損、潤滑的基礎知識 217

一、摩擦 217

二、磨損 218

三、潤滑 219

第二節(jié) 滑動軸承的結構形式 221

一、向心滑動軸承 221

二、普通推力滑動軸承 222

第三節(jié) 軸瓦材料和軸瓦結構 222

一、軸瓦材料 223

二、軸瓦結構 224

第四節(jié) 非液體摩擦滑動軸承的校核計算 225

一、非液體摩擦徑向軸承的校核計算 226

二、非液體摩擦推力滑動軸承的校核計算 226

第五節(jié) 液體摩擦滑動軸承及其他滑動軸承簡介 228

一、動壓軸承和靜壓軸承 228

二、含油軸承 229

三、尼龍軸承 229

本章小結 229

復習思考題 229

第十三章 滾動軸承 231

第一節(jié) 滾動軸承的結構、類型和代號 231

一、滾動軸承的結構 231

二、滾動軸承的主要類型及特點 231

三、滾動軸承類型的選擇 233

四、滾動軸承的代號 233

第二節(jié) 滾動軸承的失效形式及其計算 235

一、失效形式 235

二、軸承壽命的計算 236

第三節(jié) 滾動軸承的組合設計 242

一、軸承的固定 242

二、軸承組合的調整 244

三、滾動軸承的配合 245

四、軸承的裝拆 245

五、滾動軸承的潤滑 245

六、滾動軸承的密封 246

本章小結 247

復習思考題 247

第十四章 聯軸器和離合器 248

第一節(jié)　聯軸器 248

一、固定式剛性聯軸器 248

二、可移式剛性聯軸器 249

三、彈性聯軸器 251

第二節(jié) 離合器 252

一、牙嵌離合器 252

二、摩擦離合器 253

三、電磁粉末離合器 254

四、超越離合器 255

第三節(jié) 聯軸器和離合器的選用 255

一、類型選擇 255

二、型號和尺寸選擇 256

本章小結 256

復習思考題 256

附錄 常用標準 257

參考文獻 258