機械設計基礎

目 錄
第1章 緒論\t1
1．1 概述\t2
1．2 機械工業(yè)在現(xiàn)代化建設中的作用\t2
1．3 本課程研究的對象和內(nèi)容\t3
1．4 本課程的地位、性質(zhì)及任務\t5
1．4．1 本課程的地位\t5
1．4．2 本課程的性質(zhì)\t5
1．4．3 本課程的主要任務\t6
練習題\t6
第2章 機械設計概論\t7
2．1 機械設計的基本要求與設計準則\t8
2．1．1 機械設計的基本要求\t8
2．1．2 機器設計的基本要求\t8
2．1．3 機械零件的設計準則\t9
2．2 機械設計的方法和一般步驟\t10
2．2．1 機械設計的方法\t10
2．2．2 機器設計的一般步驟\t10
2．3 機械零件的常用材料及選擇\t11
2．3．1 機械零件的常用材料\t11
2．3．2 選擇機械零件材料的原則\t14
2．4 許用應力與安全系數(shù)\t15
2．4．1 載荷和應力\t15
2．4．2 靜應力下的許用應力\t16
2．4．3 變應力下的許用應力\t16
2．4．4 安全系數(shù)\t17
2．5 機械零件的工藝性\t17
練習題\t18
第3章 機械運動設計與分析基礎知識\t19
3．1 運動副及其分類\t20
3．1．1 運動副的定義\t20
3．1．2 運動副的分類\t21
3．1．3 運動鏈和機構(gòu)\t22
3．2 平面機構(gòu)運動簡圖\t22
3．2．1 平面機構(gòu)運動簡圖定義\t22
3．2．2 繪制平面機構(gòu)運動簡圖的要點\t23
3．2．3 機構(gòu)運動簡圖繪制的步驟\t24
3．3 平面機構(gòu)的自由度計算\t25
3．3．1 平面機構(gòu)自由度計算公式\t25
3．3．2 機構(gòu)具有確定運動的條件\t26
3．3．3 計算平面機構(gòu)自由度時應注意的事項\t27
3．4 平面機構(gòu)的組成原理、結(jié)構(gòu)分類及結(jié)構(gòu)分析\t31
3．4．1 平面機構(gòu)的組成原理\t31
3．4．2 平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析\t33
3．4．3 平面機構(gòu)的高副低代\t33
練習題\t35
第4章 平面連桿機構(gòu)\t37
4．1 平面連桿機構(gòu)基本概述\t38
4．2 鉸鏈四桿機構(gòu)的基本形式及演化\t38
4．2．1 鉸鏈四桿機構(gòu)的基本形式\t38
4．2．2 鉸鏈四桿機構(gòu)的演化\t41
4．3 鉸鏈四桿機構(gòu)的基本知識\t46
4．3．1 鉸鏈四桿機構(gòu)有曲柄的條件\t46
4．3．2 鉸鏈四桿機構(gòu)的急回特性\t47
4．3．3 鉸鏈四桿機構(gòu)的傳動特性\t48
4．4 鉸鏈四桿機構(gòu)的設計\t51
4．4．1 連桿設計的基本內(nèi)容和問題\t51
4．4．2 用圖解法設計鉸鏈四桿機構(gòu)\t51
練習題\t55
第5章 凸輪機構(gòu)及其設計\t58
5．1 凸輪機構(gòu)的類型及應用\t59
5．1．1 凸輪機構(gòu)的組成及特點\t59
5．1．2 凸輪機構(gòu)的類型\t59
5．1．3 凸輪機構(gòu)的應用\t62
5．2 從動件的運動規(guī)律\t63
5．2．1 凸輪機構(gòu)的基本名詞術語\t63
5．2．2 從動件基本運動規(guī)律\t64
5．2．3 從動件運動規(guī)律的選擇\t70
5．3 凸輪輪廓曲線的設計\t70
5．3．1 凸輪輪廓曲線設計的基本原理\t71
5．3．2 用圖解法設計盤形凸輪輪廓曲線\t71
5．3．3 用解析法設計盤形凸輪輪廓曲線\t75
5．4 凸輪機構(gòu)基本參數(shù)的確定\t77
5．5．1 凸輪機構(gòu)壓力角\t78
5．5．2 凸輪基圓半徑的確定\t80
5．5．3 滾子半徑的確定\t81
5．5．4 平底尺寸的確定\t82
練習題\t83
第6章 其他常用機構(gòu)及組合機構(gòu)\t84
6．1 棘輪機構(gòu)\t85
6．1．1 棘輪機構(gòu)的組成及工作原理\t85
6．1．2 齒式棘輪機構(gòu)類型及應用\t86
6．1．3 摩擦式棘輪機構(gòu)\t88
6．1．4 棘輪機構(gòu)的運動設計\t89
6．2 槽輪機構(gòu)\t90
6．2．1 槽輪機構(gòu)的組成和工作原理\t90
6．2．2 槽輪機構(gòu)的特點和應用\t90
6．2．3 槽輪機構(gòu)的類型\t91
6．2．4 槽輪機構(gòu)的設計要點\t91
6．3 不完全齒輪機構(gòu)\t92
6．4 組合機構(gòu)\t93
6．4．1 連桿―連桿機構(gòu)\t93
6．4．2 連桿―凸輪機構(gòu)\t94
6．4．3 雙凸輪機構(gòu)\t94
6．4．4 連桿―棘輪機構(gòu)\t94
6．4．5 3齒輪―連桿機構(gòu)\t95
練習題\t95
第7章 螺紋連接與螺旋傳動\t97
7．1 螺紋連接的基本知識\t98
7．1．1 螺紋的形成\t98
7．1．2 螺紋的類型\t98
7．1．3 螺紋的主要參數(shù)\t99
7．2 螺紋副的受力分析、效率和自鎖\t100
7．2．1 矩形螺紋\t100
7．2．2 非矩形螺紋\t101
7．3 螺紋連接類型和標準連接件\t102
7．3．1 普通螺紋連接的基本類型\t102
7．3．2 螺紋緊固件\t104
7．4 螺紋連接的預緊與防松\t106
7．4．1 螺紋連接的預緊\t106
7．4．2 螺紋連接的防松\t107
7．5 螺紋連接的強度計算\t108
7．5．1 螺栓的失效形式及計算準則\t108
7．5．2 受軸向工作載荷的螺栓連接\t109
7．5．3 受橫向工作載荷的螺栓連接\t112
7．5．4 螺紋連接的常用材料及許用應力\t114
7．5．5 提高螺栓連接強度的措施\t115
7．6 螺旋傳動\t118
7．6．1 螺旋傳動的特點\t118
7．6．2 螺旋傳動的轉(zhuǎn)換及應用\t119
7．6．3 螺旋傳動的類型\t119
練習題\t121
第8章 鍵、銷及其他連接\t123
8．1 鍵連接\t124
8．1．1 鍵連接的功用、主要類型和應用\t124
8．1．2 鍵的選擇和鍵連接的強度計算\t127
8．1．3 花鍵連接的特點、類型和應用\t129
8．1．4 花鍵連接的設計計算\t130
8．2 銷連接\t132
8．3 無鍵連接\t133
8．3．1 型面連接\t133
8．3．2 過盈連接\t133
8．3．3 脹緊連接\t134
練習題\t134
第9章 軸\t136
9．1 軸的類型及應用\t137
9．2 軸的材料及選擇\t139
9．2．1 軸的材料及熱處理\t139
9．2．2 軸的材料選擇\t139
9．3 軸的結(jié)構(gòu)設計\t140
9．3．1 軸的制造安裝要求\t141
9．3．2 軸上零件的布置與結(jié)構(gòu)\t141
9．3．3 軸上零件的定位和固定\t142
9．3．4 軸段直徑和長度的確定\t145
9．3．5 避免或減少應力集中\(zhòng)t146
9．3．6 軸的結(jié)構(gòu)工藝性\t146
9．4 軸的工作能力計算\t146
9．4．1 軸的強度計算\t146
9．4．2 軸的剛度計算\t153
練習題\t154
第10章 滑動軸承\(zhòng)t156
10．1 滑動軸承的摩擦狀態(tài)\t157
10．1．1 摩擦學相關內(nèi)容\t157
10．1．2 摩擦狀態(tài)\t157
10．2 滑動軸承的類型、結(jié)構(gòu)形式\t158
10．2．1 滑動軸承的類型\t158
10．2．2 滑動軸承的結(jié)構(gòu)形式\t158
10．3 滑動軸承的失效形式及常用材料\t162
10．3．1 滑動軸承的失效形式\t162
10．3．2 滑動軸承的材料\t162
10．4 滑動軸承的潤滑劑和潤滑裝置\t164
10．4．1 潤滑劑的選擇\t164
10．4．2 潤滑方法和潤滑裝置的選擇\t167
10．5 非液體摩擦滑動軸承\(zhòng)t169
10．5．1 失效形式及計算準則\t169
10．5．2 非液體摩擦滑動軸承的計算\t169
10．6 液體摩擦滑動軸承簡介\t171
10．6．1 液體動壓軸承\(zhòng)t171
10．6．2 液體靜壓軸承工作原理簡介\t172
練習題\t173
第11章 滾動軸承設計\t175
11．1 滾動軸承的主要類型及代號\t176
11．1．1 滾動軸承的基本構(gòu)造\t176
11．1．2 滾動軸承的類型\t177
11．1．3 滾動軸承的性能和特點\t178
11．1．4 滾動軸承的代號\t184
11．1．5 滾動軸承的類型選擇\t186
11．2 滾動軸承的工作情況\t188
11．2．1 滾動軸承的受力分析\t188
11．2．2 滾動軸承的主要失效形式及計算準則\t189
11．3 滾動軸承的壽命計算\t190
11．3．1 基本概念\t190
11．3．2 滾動軸承的壽命計算公式\t193
11．3．3 角接觸球軸承和圓錐滾子軸承的徑向載荷與軸向載荷計算\t195
11．3．4 滾動軸承的靜載荷計算\t196
11．4 軸承裝置的結(jié)構(gòu)設計\t197
11．4．1 滾動軸承組成支撐結(jié)構(gòu)\t197
11．4．2 軸承游隙和軸承組合位置的調(diào)整\t199
11．4．3 滾動軸承的固定\t199
11．4．4 滾動軸承的配合和裝拆\t200
11．4．5 軸承合理的組合方式及預緊\t201
11．4．6 滾動軸承的潤滑和密封\t203
練習題\t208
第12章 聯(lián)軸器、離合器和制動器\t210
12．1 聯(lián)軸器\t211
12．1．1 聯(lián)軸器的類型\t211
12．1．2 聯(lián)軸器的特點\t222
12．1．3 聯(lián)軸器的選擇\t223
12．2 離合器\t225
12．2．1 離合器的類型及特點\t225
12．2．2 離合器的選擇\t231
12．3 制動器\t232
12．3．1 摩擦制動器的組成與分類\t232
12．3．2 制動器的選擇與確定\t234
練習題\t235
第13章 帶傳動\t237
13．1 帶傳動的類型和特點\t238
13．1．1 帶傳動的工作原理\t238
13．1．2 帶傳動的形式\t238
13．1．3 摩擦式帶傳動的類型\t238
13．1．4 帶傳動的工作特點和適用范圍\t239
13．2 V帶和V帶輪\t240
13．2．1 V帶的結(jié)構(gòu)和標準\t240
13．2．2 V帶輪的材料和結(jié)構(gòu)設計\t241
13．2．3 帶傳動的幾何尺寸計算\t243
13．3 帶傳動的受力分析和彈性滑動\t244
13．3．1 帶傳動的受力分析\t244
13．3．2 帶傳動的最大有效拉力及其影響因素\t244
13．3．3 帶傳動的彈性滑動和打滑\t245
13．4 帶傳動的應力分析和設計準則\t246
13．4．1 帶傳動的應力分析\t246
13．4．2 帶傳動的失效形式及設計準則\t248
13．4．3 V帶傳動的基本額定功率\t248
13．5 V帶傳動的設計計算\t250
13．5．1 已知條件和設計內(nèi)容\t250
13．5．2 設計步驟和設計參數(shù)的選擇\t250
13．6 帶傳動的張緊、安裝和維護\t255
13．6．1 帶傳動張緊\t255
13．6．2 V帶的安裝和維護\t256
練習題\t257
第14章 鏈傳動\t258
14．1 鏈傳動的類型、特點和應用\t259
14．1．1 鏈傳動的類型\t259
14．1．2 鏈傳動的特點及應用\t259
14．2 滾子鏈及鏈輪\t260
14．2．1 滾子鏈\t260
14．2．2 滾子鏈鏈輪\t262
14．3 鏈傳動的運動特性\t264
14．3．1 鏈傳動的運動不均勻性\t264
14．3．2 鏈傳動的受力分析\t265
14．4 滾子鏈傳動的失效形式和設計計算\t266
14．4．1 鏈傳動的失效形式\t266
14．4．2 功率曲線圖\t267
14．4．3 鏈傳動參數(shù)的選擇和設計步驟\t269
14．5 鏈傳動的布置、張緊與潤滑\t272
14．5．1 鏈傳動的布置\t272
14．5．2 鏈傳動的潤滑\t273
14．5．3 鏈傳動的張緊\t274
練習題\t275
第15章 齒輪傳動\t276
15．1 齒輪傳動的特點和類型\t277
15．1．1 齒輪傳動概述\t277
15．1．2 齒輪傳動的特點\t277
15．1．3 齒輪傳動的類型\t277
15．2 齒廓嚙合的基本定律\t279
15．2．1 齒廓嚙合基本定律\t279
15．2．2 齒廓曲線的選擇\t280
15．3 漸開線齒廓及其嚙合特性\t281
15．3．1 漸開線的形成與特性\t281
15．3．2 漸開線函數(shù)及漸開線方程式\t281
15．3．3 漸開線齒廓嚙合特性\t282
15．4 漸開線標準直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)和幾何尺寸\t283
15．4．1 外齒輪各部分的名稱和主要參數(shù)\t283
15．4．2 漸開線標準直齒圓柱齒輪的尺寸計算公式\t285
15．4．3 齒條和內(nèi)齒輪的尺寸\t286
15．5 漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合傳動\t287
15．5．1 正確嚙合條件\t287
15．5．2 連續(xù)傳動條件\t287
15．6 漸開線齒輪的切制原理及根切現(xiàn)象\t292
15．6．1 漸開線齒輪的加工方法\t292
15．6．2 齒輪精度等級\t295
15．6．3 漸開線齒廓的根切\(zhòng)t296
15．6．4 變位齒輪的概述\t297
15．7 齒輪傳動的失效形式、設計準則及材料\t299
15．7．1 齒輪的失效形式\t299
15．7．2 齒輪傳動的設計準則\t301
15．7．3 齒輪的材料\t301
15．8 直齒圓柱齒輪傳動的強度計算\t303
15．8．1 輪齒的受力分析和計算載荷\t303
15．8．2 齒輪的許用應力\t304
15．8．3 齒面接觸疲勞強度計算\t307
15．8．3 齒根彎曲疲勞強度計算\t310
15．8．4 齒輪傳動的強度計算說明\t312
15．8．5 齒輪傳動設計參數(shù)的選擇\t313
15．8．6 齒輪精度的選擇\t314
15．8．7 標準直齒輪傳動的設計步驟\t315
15．9 斜齒圓柱齒輪傳動\t317
15．9．1 斜齒圓柱齒輪齒廓形成及嚙合特點\t317
15．9．2 斜齒圓柱齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸計算\t318
15．9．3 斜齒圓柱齒輪嚙合傳動\t320
15．9．4 當量齒輪和當量齒數(shù)\t322
15．9．5 斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算\t322
15．10 直齒圓錐齒輪傳動\t329
15．10．1 直齒圓錐齒輪傳動概述\t329
15．10．2 直齒圓錐齒輪的當量齒輪和當量齒數(shù)\t331
15．10．3 直齒圓錐齒輪的參數(shù)和幾何尺寸計算\t331
15．10．4 直齒圓錐齒輪傳動的強度計算\t334
15．10．5 齒面接觸疲勞強度計算\t335
15．11 齒輪的潤滑與結(jié)構(gòu)設計\t335
15．11．1 齒輪傳動的潤滑\t335
15．11．2 齒輪傳動的結(jié)構(gòu)設計\t337
練習題\t339
第16章 蝸桿傳動\t341
16．1 蝸桿傳動的類型和特點\t342
16．1．1 蝸桿傳動的類型\t342
16．1．2 蝸桿傳動的特點\t343
16．2 蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸\t344
16．2．1 蝸桿傳動的正確嚙合條件\t344
16．2．2 蝸桿傳動的基本參數(shù)和幾何尺寸\t344
16．3 蝸桿傳動的失效形式、材料和結(jié)構(gòu)\t347
16．3．1 蝸桿傳動的滑動速度\t347
16．3．2 蝸桿傳動的失效形式和設計準則\t348
16．3．3 蝸桿傳動的材料和結(jié)構(gòu)\t348
16．4 蝸桿傳動的強度計算\t350
16．4．1 蝸桿傳動的受力分析\t350
16．4．2 蝸輪齒面接觸疲勞強度計算\t351
16．4．3 蝸輪輪齒齒根彎曲疲勞強度計算\t352
16．5 蝸桿傳動的效率、潤滑和熱平衡計算\t353
16．5．1 蝸桿傳動的效率\t353
16．5．2 蝸桿傳動的潤滑\t354
16．5．3 蝸桿傳動的熱平衡計算\t355
練習題\t357
第17章 輪系、減速器和無級變速傳動\t359
17．1 輪系的分類\t360
17．2 輪系的傳動比計算\t361
17．2．1 定軸輪系傳動比的計算\t362
17．2．2 周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算\t364
17．2．3 復合輪系傳動比的計算\t366
17．3 輪系的功用\t367
練習題\t371
第18章 機械的平衡與調(diào)速\t373
18．1 回轉(zhuǎn)件平衡的意義\t374
18．2 剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡和動平衡\t374
18．2．1 平衡方法\t374
18．2．2 剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡\t374
18．2．3 剛性轉(zhuǎn)子的動平衡\t376
18．3 機械的速度波動及調(diào)節(jié)\t379
18．3．1 機械的運轉(zhuǎn)過程\t379
18．3．2 周期性速度波動及其調(diào)節(jié)方法\t380
18．3．3 非周期性速度波動及其調(diào)節(jié)方法\t384
練習題\t385
第19章 機械創(chuàng)新設計簡介\t387
19．1 機械創(chuàng)新設計的要求及內(nèi)容\t388
19．1．1 機械創(chuàng)新設計的要求\t388
19．1．2 機械創(chuàng)新設計的內(nèi)容\t389
19．2 創(chuàng)新技法\t390
19．2．1 設問探求法\t390
19．2．2 缺點列舉及改進方法\t390
19．2．3 組合創(chuàng)造法\t391
練習題\t392
參考文獻\t393