目录1 绪论1
1.1 “机械设计基础”课程的性质和内容1
1.2 “机械设计基础”课程在教学中的地位3
1.3 机械设计的基本要求和一般过程32 平面机构的自由度与速度分析6
2.1 研究机构结构及机构运动的目的6
2.2 构件、运动副、运动链和机构7
2.3 机构运动简图的绘制9
2.4 平面机构自由度分析12
2.4.1 平面机构自由度的计算12
2.4.2 机构具有确定运动的条件13
2.4.3 计算平面机构自由度时应注意的事项14
2.5 速度瞬心法在机构速度分析中的应用17
2.5.1 速度瞬心的概念17
2.5.2 机构瞬心的数目18
2.5.3 速度瞬心位置的确定18
2.5.4 速度瞬心法在机构速度分析中的应用20
习题213 连杆机构24
3.1 平面连杆机构的类型及演化24
3.2 平面四杆机构的曲柄存在条件和几个基本概念26
3.3 平面四杆机构的设计30
习题324 凸轮机构34
4.1 凸轮机构的应用和类型34
4.2 从动件的常用运动规律36
4.3 凸轮机构的压力角39
4.4 图解法设计凸轮轮廓41
4.4.1 直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制41
4.4.2 摆动从动件盘形凸轮轮廓的绘制43
4.5 解析法设计凸轮轮廓44
习题45目录机械设计基础5 齿轮机构47
5.1 齿轮机构的特点和类型47
5.2 齿廓啮合基本定律48
5.3 渐开线齿廓48
5.4 渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸51
5.5 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合及连续平稳传动条件54
5.6 渐开线齿廓的加工及根切56
5.7 变位齿轮58
5.8 平行轴斜齿圆柱齿轮机构61
5.9 蜗杆机构65
5.9.1 蜗杆的形成65
5.9.2 蜗杆的主要参数和几何尺寸66
5.9.3 蜗杆传动的优缺点67
5.10 圆锥齿轮机构67
习题696 轮系71
6.1 轮系的类型71
6.2 定轴轮系及其传动比71
6.3 周转轮系及其传动比73
6.4 复合轮系及其传动比76
6.5 轮系的主要功能77
6.6 几种特殊的行星传动简介80
习题837 间歇运动机构86
7.1 棘轮机构86
7.2 槽轮机构89
7.3 不完全齿轮机构91
7.4 凸轮式间歇运动机构938 机械的平衡95
8.1 机械平衡的目的及分类95
8.2 刚性回转件的平衡计算96
8.3 回转件的平衡试验99
习题1019 机械运转和速度波动的调节102
9.1 研究机械运转及其速度波动调节的目的102
9.2 机械运转速度波动的调节103
习题10810 机械零件设计概论110
10.1 概述110
10.1.1 机械零件设计应满足的基本要求110
10.1.2 机械零件的设计方法111
10.1.3 机械零件设计的基本步骤113
10.2 机械零件的主要失效形式和设计计算准则114
10.2.1 机械零件的主要失效形式114
10.2.2 机械零件的设计计算准则114
10.3 机械零件的强度115
10.3.1 机械零件的载荷和应力116
10.3.2 静应力下机械零件的整体强度计算117
10.3.3 变应力下机械零件的整体强度计算118
10.3.4 机械零件的表面接触强度119
10.4 机械零件的常用材料及其选择120
10.4.1 金属材料120
10.4.2 非金属材料122
10.4.3 机械材料选用的原则122
10.5 机械零件的结构工艺性及标准化123
10.5.1 机械零件的结构工艺性123
10.5.2 机械零件设计中的标准化124
习题12411 连接125
11.1 螺纹125
11.1.1 螺纹的形成和主要参数125
11.1.2 机械制造中常用的螺纹127
11.2 螺纹连接128
11.2.1 螺纹连接的基本类型128
11.2.2 标准螺纹连接件129
11.2.3 螺纹连接的预紧129
11.2.4 螺纹连接的防松132
11.3 螺纹连接的强度计算133
11.3.1 松螺栓连接133
11.3.2 紧螺栓连接133
11.4 螺纹连接件的材料和许用应力136
11.4.1 螺纹连接件的材料136
11.4.2 螺栓连接的许用应力和安全系数137
11.5 螺纹连接设计时应注意的问题138
11.6 键连接141
11.6.1 键连接的类型、特点及应用141
11.6.2 平键连接的强度校核142
11.7 销连接及其他连接143
11.7.1 销连接143
11.7.2 铆接、焊接和粘接144
11.7.3 过盈连接145
11.8 螺旋传动146
11.8.1 螺旋传动的类型146
11.8.2 滑动螺旋传动147
11.8.3 滚动螺旋传动148
11.8.4 静压螺旋传动简介149
习题14912 齿轮传动151
12.1 齿轮传动的特点和类型151
12.2 直齿圆柱齿轮强度计算151
12.2.1 轮齿的主要失效形式151
12.2.2 设计准则152
12.2.3 齿轮材料153
12.2.4 直齿圆柱齿轮轮齿的受力分析和计算载荷154
12.2.5 轮齿的弯曲强度计算155
12.2.6 齿面接触强度计算157
12.3 斜齿圆柱齿轮传动159
12.3.1 斜齿圆柱齿轮的形成及啮合特性159
12.3.2 斜齿圆柱齿轮的几何参数和尺寸计算160
12.3.3 斜齿圆柱齿轮的当量齿数161
12.3.4 斜齿圆柱齿轮强度设计162
12.4 圆锥齿轮传动164
12.4.1 直齿圆锥齿轮传动的特性164
12.4.2 直齿圆锥齿轮的齿廓曲线、背锥和当量齿数164
12.4.3 直齿圆锥齿轮传动的几何尺寸计算165
12.4.4 直齿圆锥齿轮的强度计算166
12.5 齿轮的结构设计168
12.6 齿轮传动的润滑170
习题17013 蜗杆传动172
13.1 蜗杆传动的正确啮合条件172
13.2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算173
13.2.1 模数m和压力角α173
13.2.2 蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2和传动比i173
13.2.3 蜗杆直径系数q和导程角γ174
13.2.4 圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算174
13.2.5 蜗杆传动的滑动速度175
13.3 蜗杆传动的强度计算175
13.3.1 蜗杆传动的主要失效形式175
13.3.2 蜗杆传动的受力分析和计算载荷175
13.3.3 圆柱蜗杆传动的强度计算176
13.4 蜗杆传动的材料和结构177
13.4.1 蜗杆传动的材料177
13.4.2 蜗杆和蜗轮的结构177
13.5 蜗杆传动的效率、润滑和散热178
13.5.1 蜗杆传动的效率178
13.5.2 蜗杆传动的润滑178
13.5.3 蜗杆传动的热平衡计算178
习题18014 挠性传动182
14.1 带传动182
14.1.1 带传动概述182
14.1.2 带传动的工作能力分析185
14.1.3 普通V带传动设计188
14.1.4 V带轮的结构192
14.1.5 带传动的张紧装置及维护194
14.1.6 同步带传动简介195
14.2 链传动197
14.2.1 链传动概述197
14.2.2 链传动工作情况分析200
14.2.3 滚子链传动的设计202
14.2.4 链传动的布置和润滑206
习题20815 轴210
15.1 概述210
15.2 轴的材料211
15.3 轴的结构设计212
15.3.1 装配方案的拟订213
15.3.2 轴上零件的定位 213
15.3.3 各轴段直径和长度的确定 215
15.3.4 轴的结构工艺性216
15.3.5 提高轴的强度的措施216
15.4 轴的强度计算218
15.4.1 按扭转强度计算218
15.4.2 按弯扭合成强度计算219
15.5 轴的刚度计算220
15.5.1 轴的扭转刚度校核计算221
15.5.2 轴的弯曲刚度校核计算221
15.6 轴的临界转速简介222
习题22216 滑动轴承224
16.1 概述224
16.2 滑动摩擦的状态224
16.3 滑动轴承的类型和轴瓦的结构225
16.3.1 滑动轴承的类型225
16.3.2 轴瓦的结构227
16.4 滑动轴承的失效形式及材料228
16.4.1 滑动轴承的失效形式228
16.4.2 滑动轴承的材料229
16.5 滑动轴承的润滑剂及润滑方式230
16.5.1 润滑剂及其选择230
16.5.2 润滑方式235
16.6 不完全液体润滑滑动轴承设计计算236
16.6.1 径向滑动轴承的设计计算236
16.6.2 推力轴承的设计计算236
16.7 液体动力润滑滑动轴承设计计算237
16.7.1 液体动力润滑的基本原理237
16.7.2 液体动力润滑的基本方程--雷诺方程238
16.7.3 径向滑动轴承形成液体动力润滑的过程240
16.7.4 径向滑动轴承的主要几何关系240
16.7.5 径向滑动轴承的承载量系数和最小油膜厚度241
16.8 其他形式滑动轴承简介242
16.8.1 自润滑轴承242
16.8.2 多油楔滑动轴承243
16.8.3 液体静压轴承243
16.8.4 气体润滑轴承244
习题24517 滚动轴承246
17.1 概述246
17.2 滚动轴承的主要类型与代号247
17.2.1 滚动轴承的主要类型247
17.2.2 滚动轴承的代号249
17.2.3 滚动轴承的类型选择250
17.3 滚动轴承的载荷分布、失效形式及计算准则251
17.3.1 滚动轴承的载荷分布251
17.3.2 滚动轴承的失效形式252
17.3.3 滚动轴承的计算准则252
17.4 滚动轴承的寿命计算252
17.4.1 基本额定寿命和基本额定动载荷253
17.4.2 滚动轴承的寿命计算方法253
17.4.3 滚动轴承的当量动载荷254
17.4.4 向心推力轴承的轴向载荷计算256
17.4.5 滚动轴承的静承载能力257
17.5 滚动轴承的组合设计258
17.5.1 滚动轴承的配置设计259
17.5.2 滚动轴承的轴向紧固260
17.5.3 轴系部件的位置调整261
17.5.4 滚动轴承的配合与装拆261
17.5.5 滚动轴承的润滑与密封262
习题26518 联轴器与离合器267
18.1 联轴器267
18.1.1 联轴器的分类267
18.1.2 联轴器的选择271
18.2 离合器271
18.2.1 离合器的分类271
18.2.2 牙嵌离合器271
18.2.3 摩擦离合器272
18.2.4 超越离合器273
18.2.5 滚珠安全离合器27319 弹簧274
19.1 弹簧的功用和类型274
19.1.1 弹簧的功用274
19.1.2 弹簧的类型274
19.2 圆柱螺旋弹簧275
19.2.1 圆柱螺旋弹簧的结构形式275
19.2.2 圆柱螺旋弹簧的材料及许用应力276
19.2.3 圆柱螺旋弹簧的制造278
19.3 圆柱螺旋弹簧的设计计算279
19.3.1 几何参数计算279
19.3.2 特性曲线280
19.3.3 圆柱螺旋弹簧受载时的应力及变形282
19.3.4 承受静载荷的圆柱螺旋弹簧的设计283
19.3.5 承受变载荷的圆柱螺旋弹簧的设计286
习题288附录A289参考文献291
