機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本：機(jī)構(gòu)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（第六版）

第4篇機(jī)構(gòu)第1章機(jī)構(gòu)分析的常用方法4-31機(jī)構(gòu)的自由度分析4-31.1常用術(shù)語的概念4-31.2機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖和機(jī)動(dòng)示意圖4-41.3機(jī)構(gòu)的自由度分析4-91.3.1平面機(jī)構(gòu)自由度分析4-91.3.2單封閉環(huán)空間機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算4-101.3.3多閉環(huán)空間機(jī)構(gòu)及開環(huán)機(jī)構(gòu)的自由度的計(jì)算4-141.3.4空間機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算例題4-141.4平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析4-152平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析4-172.1機(jī)構(gòu)的位置和構(gòu)件上某點(diǎn)的軌跡分析4-182.2機(jī)構(gòu)的速度與加速度分析4-182.2.1矢量圖解法4-182.2.2解析法4-242.2.3瞬心法4-242.3高副機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析4-292.3.1用高副低代法求解4-292.3.2用高副機(jī)構(gòu)直接求解4-303平面機(jī)構(gòu)的受力分析4-323.1桿組靜定條件和構(gòu)件慣性力的計(jì)算4-333.2運(yùn)動(dòng)副中摩擦力的計(jì)算4-343.3機(jī)構(gòu)的受力分析4-353.3.1圖解計(jì)算法4-353.3.2用速度杠桿法求平衡力Fp4-363.3.3機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力分析的解析法4-363.4慣性力的平衡4-383.4.1具有不規(guī)則形狀的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件平衡重力的確定4-393.4.2平面機(jī)構(gòu)的平衡4-394單自由度機(jī)器的動(dòng)力分析4-434.1機(jī)器的運(yùn)動(dòng)過程和運(yùn)動(dòng)方程式4-434.2機(jī)器運(yùn)動(dòng)方程的求解4-434.3機(jī)器周期性速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)和飛輪設(shè)計(jì)4-434.3.1機(jī)器主軸的平均角速度ωm與速度不均勻系數(shù)δ4-484.3.2飛輪設(shè)計(jì)4-484.4機(jī)械效率的計(jì)算4-50第2章基本機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)4-521平面連桿機(jī)構(gòu)4-521.1四桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式4-521.2按傳動(dòng)角設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)4-521.2.1按最小傳動(dòng)角具有最大值的條件設(shè)計(jì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)4-531.2.2按最小傳動(dòng)角設(shè)計(jì)行程速比系數(shù)k=1（φ12=180°）的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)4-541.2.3按最小傳動(dòng)角具有最大值的條件設(shè)計(jì)偏置曲柄-滑塊機(jī)構(gòu)4-551.2.4根據(jù)最小傳動(dòng)角設(shè)計(jì)雙曲柄機(jī)構(gòu)4-551.3按照輸入桿與輸出桿位置關(guān)系設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)4-561.3.1幾何法4-561.3.2分析法4-601.3.3實(shí)驗(yàn)法4-631.4按照連桿位置及連桿點(diǎn)位置綜合鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)4-631.4.1已知連桿三個(gè)位置綜合鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)4-631.4.2已知連桿四個(gè)位置綜合鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)4-641.4.3圓點(diǎn)曲線及圓心曲線4-651.4.4已知連桿上點(diǎn)的位置綜合鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)4-651.4.5軌跡綜合4-671.4.6相當(dāng)機(jī)構(gòu)及其應(yīng)用4-701.4.7直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4-702瞬心線機(jī)構(gòu)及互包絡(luò)線機(jī)構(gòu)4-712.1瞬心線機(jī)構(gòu)的工作特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算的一般原理4-712.2非圓齒輪節(jié)線設(shè)計(jì)4-732.2.1再現(xiàn)一個(gè)給定自變量的函數(shù)的非圓齒輪節(jié)線設(shè)計(jì)4-732.2.2偏心圓齒輪與非圓齒輪共軛4-752.2.3橢圓-卵形齒輪及卵形齒輪傳動(dòng)4-772.3互包絡(luò)線機(jī)構(gòu)的工作特點(diǎn)4-792.4互包絡(luò)線機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)4-803凸輪機(jī)構(gòu)4-833.1凸輪機(jī)構(gòu)的術(shù)語及一般設(shè)計(jì)步驟4-833.2凸輪機(jī)構(gòu)的基本型式及封閉方式4-853.3凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角4-883.4基圓半徑Rb、圓柱凸輪最小半徑Rmin和滾子半徑Rr4-893.4.1基圓半徑Rb對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)的影響4-893.4.2確定基圓半徑Rb、Rmin的方法4-893.4.3滾子半徑Rr的確定4-923.5從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其方程式4-933.5.1從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律4-933.5.2基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律的參數(shù)曲線4-953.5.3常用組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律方程式應(yīng)用4-973.6滾子從動(dòng)件凸輪工作輪廓的設(shè)計(jì)4-1033.6.1作圖法4-1033.6.2解析法4-1053.7平底從動(dòng)件盤形凸輪工作輪廓的設(shè)計(jì)4-1113.8圓弧凸輪工作輪廓的設(shè)計(jì)4-1143.8.1單圓弧凸輪（偏心輪）4-1143.8.2多圓弧凸輪4-1143.9凸輪及滾子結(jié)構(gòu)、材料、強(qiáng)度、精度、表面粗糙度及工作圖4-1163.9.1凸輪及滾子結(jié)構(gòu)4-1163.9.2常用材料4-1193.9.3強(qiáng)度校核及許用應(yīng)力4-1193.9.4凸輪精度及表面粗糙度4-1203.9.5凸輪工作圖4-1204分度凸輪機(jī)構(gòu)4-1224.1分度凸輪機(jī)構(gòu)的性能及其運(yùn)動(dòng)參數(shù)4-1224.2弧面（滾子齒式）分度凸輪機(jī)構(gòu)4-1224.2.1基本結(jié)構(gòu)和工作原理4-1224.2.2弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的主要運(yùn)動(dòng)參數(shù)和幾何尺寸4-1244.2.3弧面分度凸輪的工作曲面設(shè)計(jì)及其實(shí)例計(jì)算4-1264.2.4弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)計(jì)算4-1294.2.5弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)主要零件的材料、熱處理與技術(shù)要求4-1314.2.6弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)4-1314.2.7弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的主要零部件圖實(shí)例4-1314.2.8弧面凸輪分度箱4-1334.3圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)4-1354.3.1工作原理和主要類型4-1354.3.2圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)的主要運(yùn)動(dòng)參數(shù)和幾何尺寸4-1354.3.3圓柱分度凸輪的工作輪廓設(shè)計(jì)4-1384.3.4圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)主要零件的材料、技術(shù)要求及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)4-1384.3.5圓柱分度凸輪輪廓曲面展開為平面矩形時(shí)的設(shè)計(jì)計(jì)算4-1394.4共軛（平行）分度凸輪機(jī)構(gòu)4-1404.4.1基本結(jié)構(gòu)和工作原理4-1404.4.2共軛分度凸輪機(jī)構(gòu)的主要運(yùn)動(dòng)參數(shù)和幾何尺寸4-1404.4.3用作圖法繪制凸輪的理論廓線和工作廓線4-1444.4.4共軛盤形分度凸輪機(jī)構(gòu)凸輪廓線的解析法計(jì)算4-1454.4.5共軛（平行）凸輪分度箱4-1475棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)和針輪機(jī)構(gòu)4-1485.1棘輪機(jī)構(gòu)4-1485.1.1常用形式4-1485.1.2設(shè)計(jì)要點(diǎn)4-1495.2槽輪機(jī)構(gòu)4-1505.2.1工作原理及形式4-1505.2.2槽輪機(jī)構(gòu)的幾何尺寸和主要運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算（均布徑向槽）4-1525.2.3槽輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)力性能4-1555.3不完全齒輪機(jī)構(gòu)4-1565.3.1基本形式與嚙合特性4-1565.3.2設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)算4-1585.3.3不完全齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算公式及工作圖4-1615.4針輪機(jī)構(gòu)4-1635.4.1針輪機(jī)構(gòu)的主要類型和特點(diǎn)4-1635.4.2針輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算4-1646斜面機(jī)構(gòu)與螺旋機(jī)構(gòu)4-1656.1斜面機(jī)構(gòu)的特性指標(biāo)與計(jì)算公式4-1656.2螺旋機(jī)構(gòu)4-1676.2.1螺旋機(jī)構(gòu)的特性指標(biāo)4-1686.2.2螺旋機(jī)構(gòu)傳動(dòng)型式4-1686.3參數(shù)選擇4-1697往復(fù)油（汽）缸機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)4-1697.1參數(shù)計(jì)算4-1697.2參數(shù)選擇4-1707.3運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)4-171第3章組合機(jī)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)4-1731基本機(jī)構(gòu)的主要組合型式4-1732凸輪連桿組合機(jī)構(gòu)4-1742.1固定凸輪連桿組合機(jī)構(gòu)4-1742.2轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪連桿組合機(jī)構(gòu)4-1762.3聯(lián)動(dòng)凸輪連桿組合機(jī)構(gòu)4-1793齒輪連桿組合機(jī)構(gòu)4-1793.1行星輪系與Ⅱ級(jí)桿組的組合機(jī)構(gòu)4-1793.2四桿機(jī)構(gòu)與周轉(zhuǎn)輪系的組合機(jī)構(gòu)4-1823.3五桿機(jī)構(gòu)與齒輪機(jī)構(gòu)的組合機(jī)構(gòu)4-1874凸輪齒輪組合機(jī)構(gòu)4-1904.1輸出件實(shí)現(xiàn)周期性變速運(yùn)動(dòng)的凸輪齒輪組合機(jī)構(gòu)4-1904.2實(shí)現(xiàn)軌跡要求的凸輪齒輪組合機(jī)構(gòu)4-1924.3輸出件實(shí)現(xiàn)周期性停歇的凸輪齒輪組合機(jī)構(gòu)4-1935具有撓性件的組合機(jī)構(gòu)4-1945.1同步帶連桿組合機(jī)構(gòu)4-1945.2差動(dòng)式帶、鏈連桿組合機(jī)構(gòu)4-194第4章機(jī)構(gòu)參考圖例4-1961勻速轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4-1961.1定傳動(dòng)比勻速轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4-1961.2有級(jí)變速機(jī)構(gòu)4-2011.3無級(jí)變速機(jī)構(gòu)4-2032非勻速轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4-2043往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4-2064急回機(jī)構(gòu)4-2145行程放大機(jī)構(gòu)4-2166可調(diào)行程機(jī)構(gòu)4-2187間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4-2218超越止動(dòng)及單向機(jī)構(gòu)4-2279換向機(jī)構(gòu)4-22910差動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)4-23211氣、液驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4-23512增力及夾持機(jī)構(gòu)4-23913實(shí)現(xiàn)預(yù)期軌跡的機(jī)構(gòu)4-24414安全保險(xiǎn)、制動(dòng)裝置4-25015定位聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)4-25516伸縮機(jī)構(gòu)4-25717振動(dòng)機(jī)構(gòu)4-260參考文獻(xiàn)4-264第5篇機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第1章機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念5-31機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、應(yīng)滿足的要求和基本條件5-32機(jī)械零件的自由度分析——滿足運(yùn)動(dòng)要求的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則5-42.1機(jī)械零件的自由度5-42.2自由度分析在支承件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用5-52.3自由度分析在連接件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用5-62.4運(yùn)用自由度方法設(shè)計(jì)有綜合運(yùn)動(dòng)方式的組合結(jié)構(gòu)5-73機(jī)械結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)的技巧5-93.1利用形態(tài)變換的方法制定結(jié)構(gòu)方案5-93.2由機(jī)械結(jié)構(gòu)中的相互關(guān)系變換制定結(jié)構(gòu)方案5-103.3結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)實(shí)例5-114結(jié)構(gòu)方案的選擇和評(píng)價(jià)5-134.1評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)5-134.2機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)5-144.3改變功能原理設(shè)計(jì)新結(jié)構(gòu)5-164.4采用優(yōu)化設(shè)計(jì)方法尋求最優(yōu)方案5-16第2章提高強(qiáng)度、剛度和延長疲勞壽命的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則5-191機(jī)械結(jié)構(gòu)合理受力準(zhǔn)則5-192提高靜強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則5-222.1增大截面系數(shù)W或Wk5-222.2采用空心軸提高強(qiáng)度或剛度5-222.3用拉壓代替彎曲5-232.4避免懸臂梁伸出過長5-242.5等強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則5-242.6彈性強(qiáng)化和塑性強(qiáng)化準(zhǔn)則5-253提高疲勞強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則5-253.1降低應(yīng)力集中準(zhǔn)則5-263.2改善表面狀況準(zhǔn)則5-293.3采用表面處理提高疲勞強(qiáng)度準(zhǔn)則5-303.4降低應(yīng)力幅準(zhǔn)則5-304提高接觸強(qiáng)度的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則5-314.1加大接觸部分的綜合曲率半徑5-314.2以面接觸代替點(diǎn)線接觸5-314.3合理采用材料和熱處理5-324.4提高抗沖擊強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則5-335提高剛度的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則5-355.1選擇彈性模量較高的材料5-355.2用拉、壓代替彎曲的準(zhǔn)則5-355.3合理布置支持準(zhǔn)則5-375.4合理確定肋的形狀和尺寸5-375.5用預(yù)變形提高剛度減小工作變形準(zhǔn)則5-385.6提高機(jī)械零件接觸面的接觸剛度準(zhǔn)則5-39第3章提高耐磨性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則5-401降低摩擦面壓強(qiáng)準(zhǔn)則5-401.1降低摩擦面壓強(qiáng)的途徑5-401.2避免局部劇烈磨損準(zhǔn)則5-401.3自動(dòng)調(diào)節(jié)與補(bǔ)償準(zhǔn)則5-412局部更換易損零件準(zhǔn)則5-413潤滑設(shè)計(jì)降低磨損準(zhǔn)則5-42第4章提高抗腐蝕性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5-431常見的腐蝕分類5-432在腐蝕工作條件下材料的選用5-432.1大氣腐蝕5-432.2淡水中的腐蝕率5-442.3海水中的腐蝕率5-443提高抗腐蝕能力的機(jī)械結(jié)構(gòu)5-444用覆蓋保護(hù)層減輕或避免腐蝕5-47第5章提高精度的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則5-481阿貝（Abbe）原則——被測尺寸與讀數(shù)尺共線準(zhǔn)則5-482誤差補(bǔ)償準(zhǔn)則5-493傳動(dòng)機(jī)構(gòu)誤差傳遞準(zhǔn)則5-514誤差均化原理——采用多點(diǎn)接觸提高精度準(zhǔn)則5-525誤差合理配制準(zhǔn)則5-536消除空回準(zhǔn)則5-547選擇適當(dāng)?shù)牟牧蠝?zhǔn)則5-55第6章符合人機(jī)工程學(xué)的設(shè)準(zhǔn)則5-561基于人體形態(tài)學(xué)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則5-561.1工作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的人類工效學(xué)原則5-561.2我國人體尺寸（GB/T 10000—1988）5-561.2.1我國各區(qū)人體尺寸數(shù)據(jù)特點(diǎn)5-561.2.2人體主要尺寸5-561.3在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中應(yīng)用人體尺寸百分位數(shù)的選擇（GB/T 12985—1991）5-581.4用于機(jī)械安全的人類工效學(xué)設(shè)計(jì)5-591.4.1全身進(jìn)入機(jī)械的開口尺寸確定原則5-591.4.2人體局部進(jìn)入機(jī)械的開口尺寸確定5-601.5人體尺寸（摘自GB/T 18717.3—2002）5-621.5.1工作空間人體尺寸（GB/T 13567—1992）5-631.5.2坐姿人體尺寸5-641.5.3跪姿、俯臥姿、爬姿人體尺寸5-651.5.4使用人體尺寸數(shù)據(jù)注意事項(xiàng)5-661.6人體模板設(shè)計(jì)5-661.6.1二維坐姿人體模板功能設(shè)計(jì)要求（GB/T 14779—1993）5-661.6.2四個(gè)身高等級(jí)的模板尺寸5-682工作崗位尺寸設(shè)計(jì)（摘自GB/T 14776—1991）5-712.1在生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)工作崗位尺寸的人類工效學(xué)設(shè)計(jì)原則及其數(shù)值5-712.2術(shù)語和符號(hào)5-712.3工作崗位尺寸5-722.3.1與作業(yè)無關(guān)的工作崗位尺寸5-722.3.2與作業(yè)有關(guān)的工作崗位尺寸5-722.4坐姿工作崗位和坐立姿交替工作崗位尺寸設(shè)計(jì)舉例5-743工作座椅工效學(xué)設(shè)計(jì)（摘自GB/T 14774—1993）5-763.1工作座椅的基本要求5-763.2工作座椅的主要參數(shù)5-774操縱器的工效學(xué)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則（摘自GB/T 14775—1993）5-784.1操縱器的操縱依托支點(diǎn)要求5-824.2體力搬運(yùn)質(zhì)量限值（GB/T 12330—1990）5-835基于人體感覺器官要求的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則5-835.1滿足視覺要求的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則5-835.2滿足聽覺要求的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則5-855.3滿足觸覺要求的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則5-866按美學(xué)造型要求的人機(jī)學(xué)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則5-86第7章避免或減少對(duì)人損害的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則5-881機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全準(zhǔn)則5-881.1人機(jī)隔離準(zhǔn)則5-881.2避免人體各部位擠壓的最小間距（摘自GB/T 12665.3—1997）5-901.3避免誤操作造成傷害準(zhǔn)則5-911.4安全標(biāo)志與警告類標(biāo)志5-912減小機(jī)械噪聲的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則5-922.1噪聲的限制值5-922.2減小噪聲的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則5-932.3減小機(jī)械零件噪聲的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5-94第8章綠色設(shè)計(jì)5-951綠色設(shè)計(jì)及產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)常用關(guān)鍵技術(shù)5-952綠色設(shè)計(jì)的材料選擇5-953拆卸回收、快速方便、零件完好率高的產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)5-964節(jié)能的綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)5-975綠色設(shè)計(jì)舉例5-976具有創(chuàng)新的兩例5-986.1新型非零變位錐齒輪傳動(dòng)5-986.2擺動(dòng)活齒減速帶輪5-100