机械设计基础

目录
前言
第0章 绪论
第一节 机械设计的研究对象
第二节 机械设计的基本要求
第三节 机械设计的一般程序
一 产品规划阶段
二 方案设计阶段
三 技术设计阶段
四 施工设计阶段
第四节 本课程的内容、性质和任务
一 本课程的主要内容
二 本课程的性质和任务
第五节 本课程的学习方法介绍
习题
第一章 平面机构的结构分析
第一节 机构结构分析的内容和目的
第二节 运动副、运动链和机构
一 运动副的概念
二 运动副的分类及其符号
三 运动链与机构
第三节 平面机构的运动简图
一 机构运动简图的概念
二 机构中构件的表示方法
三 机构运动简图的绘制
第四节 平面机构的自由度计算
一 平面运动构件的自由度
二 平面机构自由度的计算
三 机构具有确定运动的条件
四 机构自由度计算应注意的问题
第五节 平面机构的组成原理简介
一 平面机构的组成原理
二 平面机构的结构分类
三 平面机构的结构分析
四 平面机构的高副低代
习题
第二章 平面机构的运动分析
第一节 机构运动分析的目的和方法
第二节 机构位置图及动点轨迹确定
一 机构位置图
二 动点的轨迹
第三节 用速度瞬心法分析机构的速度
一 速度瞬心的概念
二 机构的瞬心数目
三 瞬心位置的确定
四 用瞬心法分析机构的速度
第四节 用解析法分析机构的位置、速度和加速度
一 建立矢量方程
二 位移方程的确定
三 速度方程的确定
四 加速度方程的确定
第五节 机构运动线图的绘制
习题
第三章 平面机构的受力分析
第一节 机构力分析的目的和方法
一 作用于机构中力的分类
二 机构力分析的目的和方法
第二节 平面机构的静力分析
一 构件组的静定条件
二 机构的静力分析
第三节 运动副中的摩擦力的确定
一 移动副中的摩擦
二 转动副中的摩擦
第四节 机械效率和自锁
第五节 螺旋机构的效率和自锁
一 斜面机构的效率和自锁
二 螺旋机构的效率和自锁
习题
第四章 平面连杆机构及其设计
第一节 平面连杆机构的类型及其演化
一 平面四杆机构的基本型式
二 平面四杆机构的演化
三 平面连杆机构的特点
第二节 平面四杆机构曲柄存在的条件
第三节 平面四杆机构的基本工作特性
一 急回特性和行程速度变化系数
二 压力角、传动角
三 死点位置
四 运动连续性
第四节 平面四杆机构的设计
一 用图解法设计平面四杆机构
二 用解析法设计平面四杆机构
习题
第五章 凸轮机构及其设计
第一节 凸轮机构的应用和分类
一 凸轮机构的应用
二 凸轮机构的分类
三 凸轮机构设计的基本内容与步骤
第二节 从动件常用的运动规律
一 凸轮机构基本名词术语
二 从动件常用的运动规律
三 其他从动件运动规律简介
四 从动件运动规律的选择与应用
第三节 用图解法设计凸轮轮廓曲线
一 直动从动件盘形凸轮轮廓设计
二 摆动从动件盘形凸轮轮廓设计
三 滚子直动从动件圆柱凸轮轮廓设计
第四节 用解析法设计凸轮轮廓曲线
一 理论轮廓线方程
二 实际轮廓线方程
三 刀具中心轨迹方程
第五节 凸轮机构基本尺寸的确定
一 凸轮机构压力角的确定及校核
二 基圆半径的确定
三 滚子半径的选择
四 平底长度的确定
习题
第六章 齿轮机构及其设计
第一节 齿轮机构的特点与类型
一 齿轮机构的特点
二 齿轮机构的类型
第二节 平面齿轮机构啮合的基本原理
第三节 渐开线齿廓的啮合及其特性
一 渐开线的形成、性质及参数方程
二 渐开线齿廓的啮合特性
第四节 渐开线标准直齿圆柱齿轮的参数与计算
一 外齿轮
二 内齿轮
三 齿条
四 渐开线齿轮任意圆上的齿厚
五 公法线长度和固定弦齿厚
第五节 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动
一 渐开线齿轮的啮合过程
二 一对渐开线齿轮正确啮合的条件
三 齿轮传动的中心距和啮合角
四 直齿圆柱齿轮传动的重合度
第六节 渐开线齿轮的切削加工及根切现象
一 齿廓切制的基本原理
二 展成法加工标准齿轮时的刀具位置
三 渐开线齿轮的根切现象和标准齿轮不发生根切的最少齿数
第七节 变位齿轮传动简介
一 变位齿轮的概念
二 最小变位系数
三 变位齿轮的分度圆齿厚及公法线长度计算
四 变位齿轮啮合传动
五 变位齿轮传动的类型
第八节 平行轴斜齿圆柱齿轮机构
一 斜齿圆柱齿轮齿廓的形成及其啮合特点
二 斜齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸
三 平行轴斜齿轮的正确啮合条件
四 斜齿圆柱齿轮的重合度
五 斜齿圆柱齿轮的当量齿数
六 斜齿轮的几何尺寸计算
第九节 蜗杆蜗轮机构
一 蜗杆蜗轮的形成及正确啮合条件
二 蜗杆蜗轮的传动比及蜗轮的转向
三 几何尺寸和变位蜗杆传动
四 蜗杆蜗轮机构的优、缺点
第十节 直齿圆锥齿轮机构
一 直齿圆锥齿轮齿廓的形成
二 背锥与当量齿数
三 直齿圆锥齿轮的传动比、啮合特点及几何尺寸计算
习题
第七章 轮系及其设计
第一节 轮系及其分类
一 定轴轮系
二 周转轮系
三 复合轮系
第二节 定轴轮系的传动比计算与应用
一 定轴轮系的传动比计算
二 定轴轮系的应用
第三节 周转轮系与复合轮系的传动比
一 平面周转轮系的传动比计算
二 空间周转轮系的传动比计算
三 复合轮系的传动比计算
第四节 周转轮系与复合轮系的应用
一 用于大传动比传动
二 用作运动的合成
三 用作运动的分解
四 实现结构紧凑的大功率传动
五 实现不同的运动轨迹
第五节 其他类型行星传动简介
一 渐开线少齿差行星传动
二 摆线针轮行星传动
三 谐波齿轮传动
习题
第八章 间歇运动机构
第一节 棘轮机构
一 棘轮机构的基本结构和工作原理
二 棘轮机构的类型
三 棘轮机构的特点和应用
四 棘轮机构设计中的主要问题
第二节 槽轮机构
一 槽轮机构的组成及其工作原理
二 槽轮机构的基本类型及其应用
三 槽轮机构的运动性质
第三节 不完全齿轮机构
一 不完全齿轮机构的工作原理
二 不完全齿轮机构的啮合过程
三 不完全齿轮机构的特点和应用
第四节 凸轮式间歇运动机构
一 凸轮式间歇运动机构的组成和工作原理
二 凸轮式间歇运动机构的特点和应用
习题
第九章 机械运转的调速与平衡
第一节 机械的运转过程和功能关系
一 作用在机械上的力
二 机械运动的三个阶段
三 研究调速和平衡的目的
第二节 机械系统的等效动力模型及其真实运动
一 等效的概念
二 等效力矩（等效力）
三 等效转动惯量（等效质量）
四 求解机械系统真实运动的基本方法
第三节 机械运转速度的波动及调节
一 机械运转速度波动的分类
二 周期性速度波动的调节
三 非周期性速度波动的调节
第四节 机械平衡的分类和方法
一 机械平衡的分类
二 机械平衡的方法
第五节 刚性转子的平衡计算
一 转子的平衡计算
二 转子的平衡实验
三 转子的许用不平衡量及平衡精度
习题
第十章 机械零件设计概论
第一节 机械零件设计的基本要求和一般步骤
一 机械零件设计的基本要求
二 机械零件设计的一般步骤
第二节 机械零件的失效形式和计算准则
一 机械零件的失效形式
二 机械零件的计算准则
第三节 机械零件的常用材料及选用原则
一 金属材料
二 非金属材料和复合材料
三 选用材料的一般原则
第四节 机械零件的结构设计和基本要求
一 零件的结构应适应生产条件和批量
二 零件的结构应适应毛坯的制造方法
三 零件的结构形状要便于机械加工
四 零件的结构应便于装拆和调整
第五节 摩擦、磨损和润滑概述
一 摩擦的种类及基本性质
二 磨损的过程及主要类型
三 润滑剂的类型及其性能
习题
第十一章 带传动设计
第一节 带传动的工作原理、特点和应用
一 带传动的工作原理和类型
二 带传动的特点和应用范围
第二节 V带的结构、标准及带轮结构
一 V带的结构和标准
二 V带轮的结构和尺寸
第三节 带传动的工作情况分析
一 带传动的受力分析
二 带传动的弹性滑动和打滑
三 极限有效拉力F〓及其影响因素
四 带传动的应力分析
第四节 普通V带传动的设计计算
一 带传动的失效形式和设计准则
二 单根普通V带传递的额定功率
三 带传动设计的原始数据及内容
四 设计步骤和传动参数的选择
五 V带传动设计计算流程图
第五节 普通V带传动的张紧和维护
一 V带传动的张紧装置
二 V带传动的安装和维护
第六节 同步带传动和高速带传动简介
一 同步带传动简介
二 高速带传动简介
习题
第十二章 链传动设计
第一节 链传动的工作原理、特点和应用
一 链传动的工作原理和类型
二 链传动的特点和应用范围
第二节 滚子链的结构、标准及链轮结构
一 滚子链的结构和标准
二 链轮的结构和材料
第三节 链传动的运动特性分析
一 平均链速和平均传动比
二 瞬时链速和瞬时传动比
三 链传动中的附加动载荷
第四节 滚子链传动的设计计算
一 链传动的主要失效形式
二 链传动的功率曲线图
三 链传动的主要参数选择
四 链传动的设计计算方法
五 链传动的设计流程图
第五节 链传动的布置、张紧和润滑
一 链传动的布置
二 链传动的张紧
三 链传动的安装
四 链传动的润滑
习题
第十三章 齿轮传动设计
第一节 概述
第二节 齿轮传动的失效形式及设计准则
一 齿轮传动的失效形式
二 齿轮传动的设计准则
第三节 齿轮材料、许用应力及精度选择
一 齿轮常用材料
二 极限应力和许用应力
三 齿轮传动的精度选择
第四节 齿轮传动的受力分析和计算载荷
一 齿轮传动的受力分析
二 齿轮传动的计算载荷
第五节 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算
一 齿面接触疲劳强度计算
二 齿根弯曲疲劳强度计算
三 齿轮传动主要参数的选择
第六节 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算
一 斜齿轮齿面接触疲劳强度计算
二 斜齿轮齿根弯曲疲劳强度计算
三 设计计算说明
第七节 标准直齿圆锥齿轮传动的强度计算
一 设计参数
二 圆锥齿轮齿面接触疲劳强度计算
三 圆锥齿轮齿根弯曲疲劳强度计算
四 设计计算说明
第八节 齿轮的结构设计和齿轮传动的润滑
一 齿轮的结构设计
二 齿轮传动的润滑
习题
第十四章 蜗杆传动设计
第一节 蜗杆传动的特点和类型
一 蜗杆传动的特点
二 蜗杆传动的类型
第二节 普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸
一 普通圆柱蜗杆传动的主要参数
二 普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸
第三节 蜗杆传动的滑动速度和受力分析
一 相对滑动速度
二 蜗杆传动的受力分析
第四节 蜗杆传动的失效形式、设计准则和材料选择
一 蜗杆传动的失效形式和设计准则
二 蜗杆传动的材料选择
三 蜗杆传动的精度选择
第五节 蜗杆传动的强度计算
一 蜗轮齿面接触疲劳强度计算
二 蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算
三 蜗杆的刚度计算
第六节 蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算
一 蜗杆传动的效率
二 蜗杆传动的润滑
三 蜗杆传动的热平衡计算
第七节 蜗杆和蜗轮的结构设计
一 蜗杆的结构设计
二 蜗轮的结构设计
习题
第十五章 滚动轴承设计
第一节 概述
一 滚动轴承的基本结构
二 滚动轴承的常用材料
第二节 滚动轴承的主要类型及选择
一 滚动轴承的结构特性
二 滚动轴承的主要类型
三 滚动轴承的性能和特点
四 滚动轴承的代号表示
五 滚动轴承的类型选择
第三节 滚动轴承的受力分析、失效形式及计算准则
一 滚动轴承的受力分析
二 失效形式和计算准则
第四节 滚动轴承的寿命计算
一 滚动轴承的基本额定寿命
二 滚动轴承的基本额定动载荷
三 滚动轴承的寿命计算公式
四 滚动轴承的当量动载荷计算
五 角接触向心轴承轴向载荷F〓的计算
六 同一支点成对安装同型号角接触向心轴承时的计算
第五节 滚动轴承的静强度计算
第六节 滚动轴承的组合结构设计
一 滚动轴承的支承结构形式
二 滚动轴承内外圈的轴向固定
三 轴承游隙和轴承组合位置的调整
四 滚动轴承的预紧
五 滚动轴承的配合与装拆
六 滚动轴承支座的刚性及同轴度
第七节 滚动轴承的润滑与密封
一 滚动轴承的润滑
二 滚动轴承的密封
习题
第十六章 滑动轴承设计
第一节 概述
一 滑动轴承的特点和应用
二 滑动轴承的分类和内容
第二节 滑动轴承的典型结构
一 向心滑动轴承的结构
二 推力滑动轴承的结构
第三节 轴瓦结构和轴承材料
一 轴瓦结构
二 轴承的材料
第四节 滑动轴承的润滑方法
一 滑动轴承的润滑剂及其选择
二 润滑方法及润滑装置
三 润滑方法的选择
第五节 不完全油膜滑动轴承的设计计算
一 失效形式和设计准则
二 不完全油膜向心轴承的设计计算
三 不完全油膜推力轴承的设计计算
第六节 液体动压润滑轴承的工作原理
一 液体动压润滑理论的基本方程式
二 油楔承载机理及形成动压油膜的条件
三 液体动压向心滑动轴承油膜形成过程
第七节 其他形式滑动轴承简介
一 液体静压滑动轴承
二 气体轴承和无润滑轴承
习题
第十七章 轴和轴毂联接设计
第一节 轴的分类和设计要求
一 轴的功用和分类
二 轴的设计要求
三 轴的设计步骤
第二节 轴的材料及其选择
第三节 轴的结构设计
一 拟定轴上零件的装配方案
二 轴的各段直径及长度的确定
三 轴上零件的定位与固定
四 改善轴的结构工艺性
五 提高轴的强度与刚度的措施
第四节 轴的强度计算
一 按弯扭合成强度条件计算
二 按疲劳强度安全系数校核
三 按静强度安全系数校核
第五节 轴的刚度计算和轴的振动简介
一 轴的刚度计算
二 轴的振动简介
第六节 轴毂联接
一 键联接
二 花键联接
三 销联接
习题
第十八章 联轴器、离合器和弹簧
第一节 联轴器
一 固定式刚性联轴器
二 可移式刚性联轴器
三 弹性联轴器
四 安全联轴器
五 联轴器的选择
第二节 离合器
一 嵌入式离合器
二 摩擦式离合器
三 超越式离合器
四 离合器的选择
第三节 弹簧
一 弹簧的功用和类型
二 弹簧的特性线和变形能
三 弹簧的材料和制造
四 圆柱螺旋压缩弹簧和拉伸弹簧的结构形式
五 其他类型弹簧
习题
第十九章 螺纹联接和螺旋传动
第一节 螺纹的类型、特点和应用
一 螺纹的类型和应用
二 螺纹的主要参数
第二节 螺纹联接的主要类型
一 螺栓联接
二 双头螺柱联接
三 螺钉联接
四 紧定螺钉联接
第三节 螺纹联接的预紧和防松
一 螺纹联接的预紧
二 螺纹联接的防松
第四节 螺栓组的结构设计和受力分析
一 螺栓组联接的结构设计
二 螺栓组联接的受力分析
第五节 单个螺栓联接的强度计算
一 受拉螺栓联接的强度计算
二 受剪螺栓联接的强度计算
三 螺纹联接的材料和许用应力
第六节 提高螺栓联接强度的措施
一 改善螺纹牙间的载荷分布
二 减少螺栓的应力变化幅度
三 减小应力集中
四 避免附加弯曲应力
五 采用合理的制造工艺方法
第七节 螺旋传动
一 螺旋传动的类型和应用
二 滑动螺旋副的材料
三 滑动螺旋传动的设计计算
四 滚动螺旋传动和静压螺旋传动简介
习题
第二十章 机械传动系统的运动设计
第一节 机械传动系统设计概述
第二节 机构的选型与组合方式
一 机构的选型
二 机构的变异
三 机构的组合方式
第三节 组合机构的类型及应用
一 联动凸轮组合机构
二 凸轮－齿轮组合机构
三 凸轮－连杆组合机构
四 齿轮－连杆组合机构
第四节 机器执行机构间运动的协调设计
一 机器的运动循环
二 机器的运动循环图
三 机器运动循环图的设计
第五节 机械传动系统运动方案的拟定
第六节 机械传动系统的运动设计实例
习题
参考文献