第1章 機(jī)械設(shè)計(jì)概論 001 §1-1 機(jī)器的組成 001 §1-2 課程的內(nèi)容、性質(zhì)與任務(wù) 002 一、本課程的內(nèi)容 002 二、本課程的性質(zhì)和任務(wù) 003 §1-3 機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求與一般程序 003 一、設(shè)計(jì)機(jī)器的基本要求 003 二、設(shè)計(jì)機(jī)械零件的基本要求 004 三、機(jī)械設(shè)計(jì)的一般程序 005 四、編寫技術(shù)文件 006 §1-4 機(jī)械零件的失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 006 一、機(jī)械零件的主要失效形式 006 二、機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 007 §1-5 機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方法與步驟 008 一、機(jī)械零件的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法 008 二、機(jī)械零件的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法 009 三、機(jī)械零件的設(shè)計(jì)步驟 010 習(xí)題 010 第2章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 011 §2-1 機(jī)構(gòu)的組成 011 一、構(gòu)件 011 二、運(yùn)動(dòng)副 012 §2-2 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 013 一、運(yùn)動(dòng)副及構(gòu)件的表示方法 014 二、平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制 015 §2-3 平面機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算 016 一、構(gòu)件的自由度計(jì)算 016 二、自由度計(jì)算中的幾點(diǎn)注意事項(xiàng) 018 §2-4 平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件 021 習(xí)題 023 第3章 平面連桿機(jī)構(gòu) 025 §3-1 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型及應(yīng)用 025 一、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)及應(yīng)用 026 二、雙曲柄機(jī)構(gòu)及應(yīng)用 026 三、雙搖桿機(jī)構(gòu)及應(yīng)用 027 §3-2 平面連桿機(jī)構(gòu)的演化 028 一、轉(zhuǎn)動(dòng)副演化為移動(dòng)副 029 二、運(yùn)動(dòng)副尺寸的擴(kuò)大 030 三、機(jī)構(gòu)的倒置 031 §3-3 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性 034 一、曲柄存在條件 034 二、急回運(yùn)動(dòng)特性 035 三、傳動(dòng)角和壓力角 036 四、死點(diǎn)位置 038 五、運(yùn)動(dòng)連續(xù)性 039 §3-4 平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 040 一、圖解法設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu) 040 二、解析法設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu) 042 習(xí)題 043 第4章 凸輪機(jī)構(gòu) 045 §4-1 凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及分類 045 一、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用 045 二、凸輪機(jī)構(gòu)的分類 045 §4-2 從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律 047 一、基本術(shù)語(yǔ) 047 二、從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律 048 三、從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇 052 §4-3 盤形凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì) 052 一、反轉(zhuǎn)法的基本原理 052 二、圖解法設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線 053 三、解析法設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線 054 §4-4 凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定 055 一、凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角和許用值 055 二、基圓半徑的確定 056 三、滾子半徑的確定 056 §4-5 凸輪的材料與結(jié)構(gòu) 057 一、凸輪材料的選擇 057 二、凸輪的結(jié)構(gòu) 057 習(xí)題 058 第5章 齒輪傳動(dòng) 059 §5-1 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)及類型 059 §5-2 齒廓嚙合基本定律 061 §5-3 漸開(kāi)線及漸開(kāi)線齒廓 062 一、漸開(kāi)線的形成 062 二、漸開(kāi)線的性質(zhì) 063 三、漸開(kāi)線方程及漸開(kāi)線函數(shù) 063 四、漸開(kāi)線齒廓嚙合特性 064 §5-4 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪主要參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算 065 一、直齒圓柱齒輪各部分名稱及符號(hào) 065 二、直齒圓柱齒輪的基本參數(shù) 066 三、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算 067 §5-5 漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng) 067 一、正確嚙合條件 068 二、標(biāo)準(zhǔn)中心距及嚙合角 068 三、連續(xù)傳動(dòng)條件及重合度 070 §5-6 漸開(kāi)線齒輪加工方法和變位原理 071 一、齒輪加工方法 071 二、齒輪的根切 074 三、變位齒輪 075 §5-7 齒輪傳動(dòng)的失效形式及計(jì)算準(zhǔn)則 076 一、齒輪傳動(dòng)的主要失效形式 077 二、齒輪傳動(dòng)的計(jì)算準(zhǔn)則 079 §5-8 齒輪材料及熱處理 079 一、齒輪材料 079 二、齒輪材料的選擇及熱處理 081 §5-9 齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷 082 §5-10 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 085 一、齒輪傳動(dòng)的受力分析 085 二、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 086 三、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 088 四、對(duì)強(qiáng)度計(jì)算的幾點(diǎn)說(shuō)明 091 §5-11 齒輪傳動(dòng)的精度、設(shè)計(jì)參數(shù)與許用應(yīng)力 092 一、齒輪傳動(dòng)的精度等級(jí)及其選擇 092 二、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇 092 三、許用應(yīng)力 093 §5-12 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 101 一、斜齒輪齒廓曲面的形成及嚙合特點(diǎn) 101 二、斜齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和尺寸計(jì)算 103 三、斜齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算 104 四、斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒輪和當(dāng)量齒數(shù) 105 五、斜齒輪的嚙合傳動(dòng) 106 六、斜齒圓柱齒輪的受力分析 107 七、斜齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 108 §5-13 直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 114 一、圓錐齒輪基本參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算 114 二、直齒圓錐齒輪的背錐和當(dāng)量齒數(shù) 116 三、直齒圓錐齒輪的受力分析 116 四、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 117 五、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 118 §5-14 齒輪的結(jié)構(gòu)與潤(rùn)滑 118 一、齒輪的結(jié)構(gòu) 118 二、齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑 120 習(xí)題 122 第6章 蝸桿傳動(dòng) 124 §6-1 蝸桿傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及類型 124 一、蝸桿傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 124 二、蝸桿傳動(dòng)的類型 124 §6-2 普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算 126 一、普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù) 126 二、普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算 129 §6-3 蝸桿傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、材料選擇及許用應(yīng)力 130 一、蝸桿傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 130 二、蝸桿傳動(dòng)的材料選擇及許用應(yīng)力 130 §6-4 蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 131 一、蝸桿傳動(dòng)的受力分析 131 二、蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 131 三、蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 133 四、蝸桿的剛度計(jì)算 134 五、普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的精度等級(jí)及其選擇 134 §6-5 蝸桿傳動(dòng)的效率、潤(rùn)滑和熱平衡計(jì)算 135 一、蝸桿傳動(dòng)的效率 135 二、蝸桿傳動(dòng)的潤(rùn)滑 136 三、蝸桿傳動(dòng)的熱平衡計(jì)算 136 習(xí)題 140 第7章 齒輪系 141 §7-1 輪系的分類 141 一、定軸輪系 141 二、周轉(zhuǎn)輪系 141 三、復(fù)合輪系 142 §7-2 定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算 143 一、傳動(dòng)比大小的計(jì)算 143 二、主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)向關(guān)系的確定 143 §7-3 周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比計(jì)算 145 §7-4 復(fù)合輪系傳動(dòng)比計(jì)算 147 §7-5 輪系的功能 148 一、實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離的傳動(dòng) 148 二、實(shí)現(xiàn)較大傳動(dòng)比的傳動(dòng) 148 三、實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng) 149 四、實(shí)現(xiàn)變向傳動(dòng) 149 五、實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng) 149 六、用于運(yùn)動(dòng)的合成與分解 150 七、實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊的大功率傳動(dòng) 151 習(xí)題 151 第8章 帶傳動(dòng) 154 §8-1 帶傳動(dòng)概述 154 一、帶傳動(dòng)的組成與工作原理 154 二、帶傳動(dòng)的類型 154 三、帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) 155 四、V帶及V帶輪 156 五、V帶輪的材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 157 §8-2 帶傳動(dòng)的工作情況分析 159 一、帶傳動(dòng)的受力分析 159 二、帶傳動(dòng)最大有效拉力及其影響因素 160 三、帶的應(yīng)力分析 161 四、彈性滑動(dòng)和打滑 162 §8-3 普通V帶的設(shè)計(jì)計(jì)算 163 一、帶傳動(dòng)的主要失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 163 二、單根V帶的額定功率 163 三、設(shè)計(jì)內(nèi)容、步驟與參數(shù)選擇 167 §8-4 帶傳動(dòng)的張緊與使用 170 一、V帶的張緊裝置 170 二、V帶傳動(dòng)的安裝和維護(hù) 171 習(xí)題 173 第9章 鏈傳動(dòng) 174 §9-1 鏈傳動(dòng)概述 174 一、鏈傳動(dòng)的工作原理及特點(diǎn) 174 二、鏈與鏈輪 174 §9-2 鏈傳動(dòng)的工作情況分析 178 一、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性 178 二、鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷 179 三、鏈傳動(dòng)的受力分析 179 §9-3 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 180 一、鏈傳動(dòng)的失效形式 180 二、滾子鏈的額定功率 181 三、設(shè)計(jì)計(jì)算與參數(shù)選擇 182 §9-4 鏈傳動(dòng)的使用與維護(hù) 184 一、鏈傳動(dòng)的合理布置 184 二、鏈傳動(dòng)的張緊 184 三、鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑 185 習(xí)題 187 第10章 螺紋連接 188 §10-1 螺紋簡(jiǎn)介 188 一、螺紋的形成原理及主要參數(shù) 188 二、螺紋的類型及應(yīng)用 189 §10-2 螺旋副的受力分析、效率和自鎖 190 一、矩形螺紋 190 二、其他螺紋 191 §10-3 螺紋連接的基本類型及標(biāo)準(zhǔn)螺紋連接件 192 一、螺紋連接的基本類型 192 二、標(biāo)準(zhǔn)螺紋連接件 194 §10-4 螺紋連接的預(yù)緊和防松 195 一、螺紋連接的預(yù)緊 195 二、螺紋連接的防松 196 §10-5 螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和受力分析 198 一、螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 198 二、螺栓組連接的受力分析 200 §10-6 單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算 204 一、失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 204 二、受拉螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算 204 三、受剪螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算 209 §10-7 提高螺紋連接強(qiáng)度的措施 209 一、降低影響螺栓疲勞強(qiáng)度的應(yīng)力幅 209 二、改善螺紋牙間的偏載現(xiàn)象 211 三、減小應(yīng)力集中 212 四、避免附加彎曲應(yīng)力 212 五、采用合理的制造工藝 212 習(xí)題 217 第11章 軸轂連接 219 §11-1 鍵連接 219 一、鍵連接的類型及其結(jié)構(gòu)形式 219 二、鍵的選擇和鍵連接的強(qiáng)度計(jì)算 221 §11-2 花鍵連接 223 一、花鍵連接的特點(diǎn)及類型 223 二、花鍵連接的強(qiáng)度計(jì)算 224 習(xí)題 225 第12章 軸 226 §12-1 軸概述 226 一、軸的分類 226 二、軸的材料及其選擇 227 三、軸的失效形式和設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 229 §12-2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 229 一、軸上零件的裝配方案 229 二、軸上零件的定位 230 三、各軸段直徑和長(zhǎng)度的確定 232 四、軸的結(jié)構(gòu)工藝性 233 五、提高軸強(qiáng)度的措施 233 §12-3 軸的強(qiáng)度計(jì)算 235 一、按抗扭強(qiáng)度條件計(jì)算 235 二、按彎扭組合強(qiáng)度條件計(jì)算 237 三、按安全系數(shù)校核計(jì)算 239 習(xí)題 241 第13章 滾動(dòng)軸承 242 §13-1 滾動(dòng)軸承概述 242 §13-2 滾動(dòng)軸承的主要類型、代號(hào)和選擇 243 一、滾動(dòng)軸承的主要類型 243 二、滾動(dòng)軸承的代號(hào) 246 三、滾動(dòng)軸承類型的選擇 248 §13-3 滾動(dòng)軸承的工作情況 249 一、軸承工作時(shí)軸承元件上的載荷分布 249 二、軸承工作時(shí)軸承元件上的載荷及應(yīng)力的變化 250 三、軸向載荷對(duì)載荷分布的影響 251 四、滾動(dòng)軸承的失效形式 252 五、滾動(dòng)軸承的計(jì)算準(zhǔn)則 253 §13-4 滾動(dòng)軸承的校核計(jì)算 253 一、滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算中的基本概念 253 二、滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算中的基本公式 254 三、滾動(dòng)軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷 255 四、角接觸軸承的徑向載荷Fr與軸向載荷Fa的計(jì)算 257 五、載荷和轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定時(shí)滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算 258 六、不同可靠度時(shí)滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算 258 七、滾動(dòng)軸承的靜強(qiáng)度計(jì)算 259 §13-5 滾動(dòng)軸承的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 260 一、滾動(dòng)軸承的配置 260 二、滾動(dòng)軸承游隙與部件組合的調(diào)整 262 三、滾動(dòng)軸承支承結(jié)構(gòu)的剛度 263 四、滾動(dòng)軸承的軸向定位與緊固 265 五、滾動(dòng)軸承的配合 266 六、滾動(dòng)軸承裝置的裝拆 268 七、滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 269 八、滾動(dòng)軸承的密封裝置 270 習(xí)題 275 第14章 滑動(dòng)軸承 276 §14-1 滑動(dòng)軸承概述 276 §14-2 滑動(dòng)軸承的主要結(jié)構(gòu) 276 一、徑向滑動(dòng)軸承 276 二、止推滑動(dòng)軸承 278 §14-3 軸瓦結(jié)構(gòu) 279 一、軸瓦的形式和構(gòu)造 279 二、軸瓦的定位 279 三、油孔及油槽 280 §14-4 滑動(dòng)軸承的失效形式和常用材料 281 一、滑動(dòng)軸承的失效形式 281 二、軸承材料 282 §14-5 滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 285 一、潤(rùn)滑劑及其選擇 285 二、潤(rùn)滑方法及其選擇 286 §14-6 不完全流體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算 287 一、徑向滑動(dòng)軸承的計(jì)算 287 二、止推滑動(dòng)軸承的計(jì)算 288 §14-7 流體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算 289 一、流體動(dòng)力潤(rùn)滑的承載機(jī)理 289 二、流體動(dòng)力潤(rùn)滑的基本方程 290 三、徑向滑動(dòng)軸承形成流體動(dòng)力潤(rùn)滑的過(guò)程 292 四、流體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承的承載能力計(jì)算 293 五、最小油膜厚度hmin的確定 296 六、軸承的熱平衡計(jì)算 297 七、參數(shù)選擇 299 習(xí)題 303 第15章 聯(lián)軸器和離合器 305 §15-1 聯(lián)軸器 305 一、聯(lián)軸器的功用和類型 305 二、聯(lián)軸器的選用 311 §15-2 離合器 313 一、操縱離合器 314 二、自控離合器 317 習(xí)題 318 第16章 機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 319 §16-1 機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)概述 319 §16-2 機(jī)械工作原理及運(yùn)動(dòng)方案的擬定 320 §16-3 原動(dòng)機(jī)的選擇 321 §16-4 電動(dòng)機(jī)類型及選擇 322 一、電動(dòng)機(jī)的類型 322 二、選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)綜合考慮的問(wèn)題 323 三、電動(dòng)機(jī)的類型選擇參考 323 §16-5 機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 324 §16-6 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 326 一、執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目 326 二、執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)配合及機(jī)械的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 327 §16-7 機(jī)構(gòu)的選型 329 一、機(jī)構(gòu)類型的選擇 329 二、機(jī)構(gòu)選型中應(yīng)注意的問(wèn)題 330 §16-8 機(jī)械系統(tǒng)方案擬定舉例 332 一、設(shè)計(jì)要求 332 二、運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖繪制 332 三、動(dòng)力源的選擇及執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案的確定 333 四、牛頭刨床的傳動(dòng)系統(tǒng) 335 五、機(jī)構(gòu)分析與綜合 336 習(xí)題 336 參考文獻(xiàn) 337