機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

目 錄
第1章 緒論\t1
1．1 概述\t2
1．2 機(jī)械工業(yè)在現(xiàn)代化建設(shè)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(wù)\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(wù)\t6
練習(xí)題\t6
第2章 機(jī)械設(shè)計(jì)概論\t7
2．1 機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則\t8
2．1．1 機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求\t8
2．1．2 機(jī)器設(shè)計(jì)的基本要求\t8
2．1．3 機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則\t9
2．2 機(jī)械設(shè)計(jì)的方法和一般步驟\t10
2．2．1 機(jī)械設(shè)計(jì)的方法\t10
2．2．2 機(jī)器設(shè)計(jì)的一般步驟\t10
2．3 機(jī)械零件的常用材料及選擇\t11
2．3．1 機(jī)械零件的常用材料\t11
2．3．2 選擇機(jī)械零件材料的原則\t14
2．4 許用應(yīng)力與安全系數(shù)\t15
2．4．1 載荷和應(yīng)力\t15
2．4．2 靜應(yīng)力下的許用應(yīng)力\t16
2．4．3 變應(yīng)力下的許用應(yīng)力\t16
2．4．4 安全系數(shù)\t17
2．5 機(jī)械零件的工藝性\t17
練習(xí)題\t18
第3章 機(jī)械運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)與分析基礎(chǔ)知識\t19
3．1 運(yùn)動(dòng)副及其分類\t20
3．1．1 運(yùn)動(dòng)副的定義\t20
3．1．2 運(yùn)動(dòng)副的分類\t21
3．1．3 運(yùn)動(dòng)鏈和機(jī)構(gòu)\t22
3．2 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖\t22
3．2．1 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖定義\t22
3．2．2 繪制平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的要點(diǎn)\t23
3．2．3 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖繪制的步驟\t24
3．3 平面機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算\t25
3．3．1 平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式\t25
3．3．2 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件\t26
3．3．3 計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)\t27
3．4 平面機(jī)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(jī)構(gòu)的組成原理\t31
3．4．2 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析\t33
3．4．3 平面機(jī)構(gòu)的高副低代\t33
練習(xí)題\t35
第4章 平面連桿機(jī)構(gòu)\t37
4．1 平面連桿機(jī)構(gòu)基本概述\t38
4．2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及演化\t38
4．2．1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本形式\t38
4．2．2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化\t41
4．3 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本知識\t46
4．3．1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件\t46
4．3．2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的急回特性\t47
4．3．3 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)特性\t48
4．4 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)\t51
4．4．1 連桿設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和問題\t51
4．4．2 用圖解法設(shè)計(jì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)\t51
練習(xí)題\t55
第5章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)\t58
5．1 凸輪機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用\t59
5．1．1 凸輪機(jī)構(gòu)的組成及特點(diǎn)\t59
5．1．2 凸輪機(jī)構(gòu)的類型\t59
5．1．3 凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用\t62
5．2 從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律\t63
5．2．1 凸輪機(jī)構(gòu)的基本名詞術(shù)語\t63
5．2．2 從動(dòng)件基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律\t64
5．2．3 從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇\t70
5．3 凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)\t70
5．3．1 凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)的基本原理\t71
5．3．2 用圖解法設(shè)計(jì)盤形凸輪輪廓曲線\t71
5．3．3 用解析法設(shè)計(jì)盤形凸輪輪廓曲線\t75
5．4 凸輪機(jī)構(gòu)基本參數(shù)的確定\t77
5．5．1 凸輪機(jī)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(xí)題\t83
第6章 其他常用機(jī)構(gòu)及組合機(jī)構(gòu)\t84
6．1 棘輪機(jī)構(gòu)\t85
6．1．1 棘輪機(jī)構(gòu)的組成及工作原理\t85
6．1．2 齒式棘輪機(jī)構(gòu)類型及應(yīng)用\t86
6．1．3 摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)\t88
6．1．4 棘輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)\t89
6．2 槽輪機(jī)構(gòu)\t90
6．2．1 槽輪機(jī)構(gòu)的組成和工作原理\t90
6．2．2 槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用\t90
6．2．3 槽輪機(jī)構(gòu)的類型\t91
6．2．4 槽輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)\t91
6．3 不完全齒輪機(jī)構(gòu)\t92
6．4 組合機(jī)構(gòu)\t93
6．4．1 連桿―連桿機(jī)構(gòu)\t93
6．4．2 連桿―凸輪機(jī)構(gòu)\t94
6．4．3 雙凸輪機(jī)構(gòu)\t94
6．4．4 連桿―棘輪機(jī)構(gòu)\t94
6．4．5 3齒輪―連桿機(jī)構(gòu)\t95
練習(xí)題\t95
第7章 螺紋連接與螺旋傳動(dòng)\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(biāo)準(zhǔn)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(yù)緊與防松\t106
7．4．1 螺紋連接的預(yù)緊\t106
7．4．2 螺紋連接的防松\t107
7．5 螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算\t108
7．5．1 螺栓的失效形式及計(jì)算準(zhǔn)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(yīng)力\t114
7．5．5 提高螺栓連接強(qiáng)度的措施\t115
7．6 螺旋傳動(dòng)\t118
7．6．1 螺旋傳動(dòng)的特點(diǎn)\t118
7．6．2 螺旋傳動(dòng)的轉(zhuǎn)換及應(yīng)用\t119
7．6．3 螺旋傳動(dòng)的類型\t119
練習(xí)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(yīng)用\t124
8．1．2 鍵的選擇和鍵連接的強(qiáng)度計(jì)算\t127
8．1．3 花鍵連接的特點(diǎn)、類型和應(yīng)用\t129
8．1．4 花鍵連接的設(shè)計(jì)計(jì)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(xí)題\t134
第9章 軸\t136
9．1 軸的類型及應(yīng)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(shè)計(jì)\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(yīng)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(jì)算\t146
9．4．1 軸的強(qiáng)度計(jì)算\t146
9．4．2 軸的剛度計(jì)算\t153
練習(xí)題\t154
第10章 滑動(dòng)軸承\(zhòng)t156
10．1 滑動(dòng)軸承的摩擦狀態(tài)\t157
10．1．1 摩擦學(xué)相關(guān)內(nèi)容\t157
10．1．2 摩擦狀態(tài)\t157
10．2 滑動(dòng)軸承的類型、結(jié)構(gòu)形式\t158
10．2．1 滑動(dòng)軸承的類型\t158
10．2．2 滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)形式\t158
10．3 滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料\t162
10．3．1 滑動(dòng)軸承的失效形式\t162
10．3．2 滑動(dòng)軸承的材料\t162
10．4 滑動(dòng)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(dòng)軸承\(zhòng)t169
10．5．1 失效形式及計(jì)算準(zhǔn)則\t169
10．5．2 非液體摩擦滑動(dòng)軸承的計(jì)算\t169
10．6 液體摩擦滑動(dòng)軸承簡介\t171
10．6．1 液體動(dòng)壓軸承\(zhòng)t171
10．6．2 液體靜壓軸承工作原理簡介\t172
練習(xí)題\t173
第11章 滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)\t175
11．1 滾動(dòng)軸承的主要類型及代號\t176
11．1．1 滾動(dòng)軸承的基本構(gòu)造\t176
11．1．2 滾動(dòng)軸承的類型\t177
11．1．3 滾動(dòng)軸承的性能和特點(diǎn)\t178
11．1．4 滾動(dòng)軸承的代號\t184
11．1．5 滾動(dòng)軸承的類型選擇\t186
11．2 滾動(dòng)軸承的工作情況\t188
11．2．1 滾動(dòng)軸承的受力分析\t188
11．2．2 滾動(dòng)軸承的主要失效形式及計(jì)算準(zhǔn)則\t189
11．3 滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算\t190
11．3．1 基本概念\t190
11．3．2 滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)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(jì)算\t195
11．3．4 滾動(dòng)軸承的靜載荷計(jì)算\t196
11．4 軸承裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)\t197
11．4．1 滾動(dòng)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(dòng)軸承的固定\t199
11．4．4 滾動(dòng)軸承的配合和裝拆\t200
11．4．5 軸承合理的組合方式及預(yù)緊\t201
11．4．6 滾動(dòng)軸承的潤滑和密封\t203
練習(xí)題\t208
第12章 聯(lián)軸器、離合器和制動(dòng)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(diǎn)\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(diǎn)\t225
12．2．2 離合器的選擇\t231
12．3 制動(dòng)器\t232
12．3．1 摩擦制動(dòng)器的組成與分類\t232
12．3．2 制動(dòng)器的選擇與確定\t234
練習(xí)題\t235
第13章 帶傳動(dòng)\t237
13．1 帶傳動(dòng)的類型和特點(diǎn)\t238
13．1．1 帶傳動(dòng)的工作原理\t238
13．1．2 帶傳動(dòng)的形式\t238
13．1．3 摩擦式帶傳動(dòng)的類型\t238
13．1．4 帶傳動(dòng)的工作特點(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)\t240
13．2．2 V帶輪的材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)\t241
13．2．3 帶傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算\t243
13．3 帶傳動(dòng)的受力分析和彈性滑動(dòng)\t244
13．3．1 帶傳動(dòng)的受力分析\t244
13．3．2 帶傳動(dòng)的最大有效拉力及其影響因素\t244
13．3．3 帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)和打滑\t245
13．4 帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則\t246
13．4．1 帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析\t246
13．4．2 帶傳動(dòng)的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則\t248
13．4．3 V帶傳動(dòng)的基本額定功率\t248
13．5 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算\t250
13．5．1 已知條件和設(shè)計(jì)內(nèi)容\t250
13．5．2 設(shè)計(jì)步驟和設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇\t250
13．6 帶傳動(dòng)的張緊、安裝和維護(hù)\t255
13．6．1 帶傳動(dòng)張緊\t255
13．6．2 V帶的安裝和維護(hù)\t256
練習(xí)題\t257
第14章 鏈傳動(dòng)\t258
14．1 鏈傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用\t259
14．1．1 鏈傳動(dòng)的類型\t259
14．1．2 鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)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(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性\t264
14．3．1 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性\t264
14．3．2 鏈傳動(dòng)的受力分析\t265
14．4 滾子鏈傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)計(jì)算\t266
14．4．1 鏈傳動(dòng)的失效形式\t266
14．4．2 功率曲線圖\t267
14．4．3 鏈傳動(dòng)參數(shù)的選擇和設(shè)計(jì)步驟\t269
14．5 鏈傳動(dòng)的布置、張緊與潤滑\t272
14．5．1 鏈傳動(dòng)的布置\t272
14．5．2 鏈傳動(dòng)的潤滑\t273
14．5．3 鏈傳動(dòng)的張緊\t274
練習(xí)題\t275
第15章 齒輪傳動(dòng)\t276
15．1 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)和類型\t277
15．1．1 齒輪傳動(dòng)概述\t277
15．1．2 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)\t277
15．1．3 齒輪傳動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的尺寸計(jì)算公式\t285
15．4．3 齒條和內(nèi)齒輪的尺寸\t286
15．5 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)\t287
15．5．1 正確嚙合條件\t287
15．5．2 連續(xù)傳動(dòng)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(dòng)的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及材料\t299
15．7．1 齒輪的失效形式\t299
15．7．2 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則\t301
15．7．3 齒輪的材料\t301
15．8 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算\t303
15．8．1 輪齒的受力分析和計(jì)算載荷\t303
15．8．2 齒輪的許用應(yīng)力\t304
15．8．3 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算\t307
15．8．3 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算\t310
15．8．4 齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算說明\t312
15．8．5 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇\t313
15．8．6 齒輪精度的選擇\t314
15．8．7 標(biāo)準(zhǔn)直齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟\t315
15．9 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)\t317
15．9．1 斜齒圓柱齒輪齒廓形成及嚙合特點(diǎn)\t317
15．9．2 斜齒圓柱齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算\t318
15．9．3 斜齒圓柱齒輪嚙合傳動(dòng)\t320
15．9．4 當(dāng)量齒輪和當(dāng)量齒數(shù)\t322
15．9．5 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算\t322
15．10 直齒圓錐齒輪傳動(dòng)\t329
15．10．1 直齒圓錐齒輪傳動(dòng)概述\t329
15．10．2 直齒圓錐齒輪的當(dāng)量齒輪和當(dāng)量齒數(shù)\t331
15．10．3 直齒圓錐齒輪的參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算\t331
15．10．4 直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算\t334
15．10．5 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算\t335
15．11 齒輪的潤滑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)\t335
15．11．1 齒輪傳動(dòng)的潤滑\t335
15．11．2 齒輪傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)\t337
練習(xí)題\t339
第16章 蝸桿傳動(dòng)\t341
16．1 蝸桿傳動(dòng)的類型和特點(diǎn)\t342
16．1．1 蝸桿傳動(dòng)的類型\t342
16．1．2 蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)\t343
16．2 蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸\t344
16．2．1 蝸桿傳動(dòng)的正確嚙合條件\t344
16．2．2 蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)和幾何尺寸\t344
16．3 蝸桿傳動(dòng)的失效形式、材料和結(jié)構(gòu)\t347
16．3．1 蝸桿傳動(dòng)的滑動(dòng)速度\t347
16．3．2 蝸桿傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則\t348
16．3．3 蝸桿傳動(dòng)的材料和結(jié)構(gòu)\t348
16．4 蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算\t350
16．4．1 蝸桿傳動(dòng)的受力分析\t350
16．4．2 蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算\t351
16．4．3 蝸輪輪齒齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算\t352
16．5 蝸桿傳動(dòng)的效率、潤滑和熱平衡計(jì)算\t353
16．5．1 蝸桿傳動(dòng)的效率\t353
16．5．2 蝸桿傳動(dòng)的潤滑\t354
16．5．3 蝸桿傳動(dòng)的熱平衡計(jì)算\t355
練習(xí)題\t357
第17章 輪系、減速器和無級變速傳動(dòng)\t359
17．1 輪系的分類\t360
17．2 輪系的傳動(dòng)比計(jì)算\t361
17．2．1 定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算\t362
17．2．2 周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算\t364
17．2．3 復(fù)合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算\t366
17．3 輪系的功用\t367
練習(xí)題\t371
第18章 機(jī)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(dòng)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(dòng)平衡\t376
18．3 機(jī)械的速度波動(dòng)及調(diào)節(jié)\t379
18．3．1 機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)過程\t379
18．3．2 周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)方法\t380
18．3．3 非周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)方法\t384
練習(xí)題\t385
第19章 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)簡介\t387
19．1 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的要求及內(nèi)容\t388
19．1．1 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的要求\t388
19．1．2 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的內(nèi)容\t389
19．2 創(chuàng)新技法\t390
19．2．1 設(shè)問探求法\t390
19．2．2 缺點(diǎn)列舉及改進(jìn)方法\t390
19．2．3 組合創(chuàng)造法\t391
練習(xí)題\t392
參考文獻(xiàn)\t393