機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第三版）

第1章 緒論 1
1.1 機(jī)構(gòu)、機(jī)器與機(jī)械的概念 1
1.1.1 機(jī)器與機(jī)構(gòu) 1
1.1.2 零件和構(gòu)件 3
1.1.3 本章重點(diǎn)概念關(guān)系匯總 3
1.2 本課程的性質(zhì)、內(nèi)容和任務(wù) 4
1.2.1 本課程的性質(zhì) 4
1.2.2 本課程的內(nèi)容和任務(wù) 4
1.3 本課程的學(xué)習(xí)方法 4
1.3.1 注重實(shí)踐性以及綜合能力的培養(yǎng) 4
1.3.2 注意本課程自身的系統(tǒng)性 4
1.3.3 學(xué)習(xí)理論的同時(shí)要堅(jiān)持聯(lián)系實(shí)際 4
1.3.4 重視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4
1.3.5 繼承傳統(tǒng)、與時(shí)俱進(jìn)、努力創(chuàng)新 5
1.4 機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求 5
1.4.1 使用要求 5
1.4.2 經(jīng)濟(jì)性要求 5
1.4.3 安全可靠性要求 5
1.4.4 工藝性要求 5
1.4.5 其他特殊性要求 5
1.5 機(jī)械零件設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化及通用化 6
1.6 常用的現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介 6
思考與練習(xí) 6
本章重點(diǎn)口訣 7
本章知識(shí)小結(jié) 7

第2章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 8
2.1 平面機(jī)構(gòu)的組成 8
2.1.1 自由度、運(yùn)動(dòng)副和約束 8
2.1.2 運(yùn)動(dòng)副的分類 8
2.2 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 9
2.2.1 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及作用 9
2.2.2 繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的步驟 11
2.3 平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件及自由度 13
2.3.1 平面機(jī)構(gòu)的自由度 13
2.3.2 平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件 14
2.3.3 計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng) 14
思考與練習(xí) 18
本章重點(diǎn)口訣 20
本章知識(shí)小結(jié) 20

第3章 平面連桿機(jī)構(gòu) 21
3.1 概述 21
3.2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型 23
3.2.1 曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 23
3.2.2 雙曲柄機(jī)構(gòu) 23
3.2.3 雙搖桿機(jī)構(gòu) 25
3.3 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化 26
3.3.1 移動(dòng)副取代轉(zhuǎn)動(dòng)副的演化 26
3.3.2 變更機(jī)架的演化 26
3.3.3 運(yùn)動(dòng)副元素逆換的演化 26
3.3.4 擴(kuò)大回轉(zhuǎn)副的演化 28
3.4 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本特性 29
3.4.1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在條件 29
3.4.2 急回運(yùn)動(dòng) 30
3.4.3 壓力角和傳動(dòng)角 30
3.4.4 死點(diǎn) 32
※3.5 平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 32
3.5.1 平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題 32
3.5.2 按照給定的行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) 32
3.5.3 按給定連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) 34
3.5.4 按照給定兩連架桿對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) 35
3.5.5 按給定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) 35
思考與練習(xí) 36
社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)——連桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用課外調(diào)查報(bào)告 37
本章重點(diǎn)口訣 37
本章知識(shí)小結(jié) 37

第4章 凸輪機(jī)構(gòu) 39
4.1 凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類 39
4.1.1 應(yīng)用舉例 39
4.1.2 凸輪機(jī)構(gòu)分類 40
4.1.3 凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn) 41
4.2 從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律 42
4.2.1 術(shù)語介紹 42
4.2.2 幾種常見的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律 42
4.3 圖解法設(shè)計(jì)凸輪輪廓 44
4.3.1 繪制原理 44
4.3.2 幾種常見的凸輪輪廓的繪制 45
4.4 設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)應(yīng)注意的問題 47
4.4.1 滾子半徑的選擇 47
4.4.2 壓力角的確定 47
4.4.3 基圓半徑對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)的影響 48
思考與練習(xí) 49
本章重點(diǎn)口訣 50
本章知識(shí)小結(jié) 50

第5章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 52
5.1 棘輪機(jī)構(gòu) 52
5.1.1 棘輪機(jī)構(gòu)的基本組成及工作原理 52
5.1.2 棘輪機(jī)構(gòu)的常見類型及特點(diǎn) 52
5.1.3 棘輪機(jī)構(gòu)的主要功能 54
5.2 槽輪機(jī)構(gòu) 55
5.2.1 槽輪機(jī)構(gòu)的基本組成及工作原理 55
5.2.2 槽輪機(jī)構(gòu)的常見類型、特點(diǎn)及應(yīng)用 55
5.3 不完全齒輪機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介 56
5.3.1 不完全齒輪機(jī)構(gòu)的組成及工作原理 56
5.3.2 不完全齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用 57
思考與練習(xí) 57
本章重點(diǎn)口訣 57
本章知識(shí)小結(jié) 58

第6章 鍵聯(lián)接與銷聯(lián)接 59
6.1 鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接 59
6.1.1 鍵聯(lián)接的類型和結(jié)構(gòu) 59
6.1.2 平鍵聯(lián)接計(jì)算 60
6.1.3 花鍵聯(lián)接 63
6.2 銷聯(lián)接 64
6.3 其他聯(lián)接簡(jiǎn)介 65
思考與練習(xí) 66
本章重點(diǎn)口訣 66
本章知識(shí)小結(jié) 66

第7章 螺紋聯(lián)接與螺旋傳動(dòng) 67
7.1 螺紋的形成、分類和參數(shù) 67
7.1.1 螺紋的形成 67
7.1.2 螺紋的分類 67
7.1.3 螺紋的參數(shù) 68
7.2 機(jī)械設(shè)備常用螺紋及螺紋的代號(hào)與標(biāo)記 69
7.2.1 機(jī)械設(shè)備常用螺紋 69
7.2.2 螺紋的代號(hào)與標(biāo)記 70
7.3 常用螺紋聯(lián)接件和螺紋聯(lián)接的基本類型 70
7.3.1 常用螺紋聯(lián)接件 70
7.3.2 螺紋聯(lián)接的基本類型 72
7.4 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松 72
7.4.1 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊 72
7.4.2 螺紋聯(lián)接的防松 73
7.5 螺栓聯(lián)接的設(shè)計(jì) 74
7.5.1 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算 74
7.5.2 螺栓組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 78
7.5.3 提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施 79
7.6 螺旋傳動(dòng) 81
7.6.1 螺旋傳動(dòng)的應(yīng)用和類型 82
7.6.2 滾動(dòng)螺旋簡(jiǎn)介 83
思考與練習(xí) 84
本章重點(diǎn)口訣 84
本章知識(shí)小結(jié) 85

第8章 帶傳動(dòng) 86
8.1 帶傳動(dòng)的類型和特點(diǎn) 86
8.1.1 帶傳動(dòng)的類型 86
8.1.2 帶傳動(dòng)的特點(diǎn) 87
8.2 普通V帶和V帶輪 87
8.2.1 普通V帶 88
8.2.2 V帶輪 88
8.3 帶傳動(dòng)的工作能力分析 91
8.3.1 帶傳動(dòng)的受力分析 91
8.3.2 帶的應(yīng)力分析 92
8.3.3 彈性滑動(dòng)和打滑 93
8.4 普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 94
8.4.1 帶傳動(dòng)的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 94
8.4.2 單根V帶的基本額定功率和許用功率 94
8.4.3 普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟和參數(shù)選擇 97
8.5 帶傳動(dòng)的張緊、安裝與維護(hù) 102
8.5.1 帶傳動(dòng)的張緊 102
8.5.2 帶傳動(dòng)的安裝與維護(hù) 103
思考與練習(xí) 103
本章重點(diǎn)口訣 104
本章知識(shí)小結(jié) 104

※第9章 鏈傳動(dòng) 105
9.1 鏈傳動(dòng)特點(diǎn)及應(yīng)用 105
9.2 鏈條 106
9.2.1 鏈條的種類 106
9.2.2 滾子鏈基本參數(shù)和尺寸 106
9.3 滾子鏈鏈輪 107
9.4 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析和受力分析 108
9.4.1 平均傳動(dòng)比 108
9.4.2 瞬時(shí)鏈速和傳動(dòng)比 108
9.5 鏈傳動(dòng)的主要參數(shù)以及鏈傳動(dòng)的布置 109
9.5.1 鏈傳動(dòng)的主要參數(shù)及選擇 109
9.5.2 鏈傳動(dòng)的布置 110
思考與練習(xí) 111
本章重點(diǎn)口訣 111
本章知識(shí)小結(jié) 111

第10章 齒輪傳動(dòng) 112
10.1 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)及類型 112
10.1.1 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn) 112
10.1.2 齒輪傳動(dòng)的分類與應(yīng)用 112
10.1.3 齒輪傳動(dòng)的基本要求 113
10.2 齒廓嚙合基本定律 113
10.3 漸開線齒形 114
10.3.1 漸開線的形成 114
10.3.2 漸開線的性質(zhì) 114
10.3.3 漸開線齒輪嚙合特點(diǎn) 115
10.4 漸開線直齒圓柱齒輪基本參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算 116
10.4.1 齒輪各部分的名稱 116
10.4.2 漸開線直齒圓柱齒輪的基本參數(shù) 117
10.4.3 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何尺寸計(jì)算 118
10.4.4 標(biāo)準(zhǔn)齒輪的公法線長(zhǎng)度 119
10.4.5 徑節(jié)制齒輪簡(jiǎn)介 120
10.5 漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的嚙合傳動(dòng) 120
10.5.1 正確嚙合的條件 120
10.5.2 重合度 120
10.6 漸開線齒輪的加工方法及根切現(xiàn)象 121
10.6.1 仿形法 121
10.6.2 范成法 122
10.6.3 范成法加工時(shí)的根切現(xiàn)象 123
10.7 變位齒輪傳動(dòng)的基本知識(shí) 124
10.7.1 變位齒輪的概念 124
10.7.2 最小變位系數(shù) 124
10.7.3 變位齒輪幾何尺寸和傳動(dòng)類型 125
10.8 齒輪傳動(dòng)的失效形式 126
10.9 齒輪材料及熱處理 127
10.9.1 對(duì)齒輪材料的要求 127
10.9.2 齒輪的常用材料 128
10.10 齒輪傳動(dòng)的精度 129
10.11 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 130
10.11.1 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 130
10.11.2 受力分析 130
10.11.3 計(jì)算載荷 131
10.11.4 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 131
10.11.5 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 133
10.11.6 參數(shù)選擇 134
10.11.7 圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 135
10.11.8 設(shè)計(jì)步驟 136
10.12 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) 139
10.12.1 斜齒圓柱齒輪齒廓的形成及傳動(dòng)特點(diǎn) 139
10.12.2 斜齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算 140
10.12.3 平行軸漸開線斜齒輪正確嚙合的條件和重合度 141
10.12.4 斜齒輪的當(dāng)量齒數(shù) 141
10.12.5 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 142
10.13 圓錐齒輪傳動(dòng) 145
10.13.1 圓錐齒輪概述 145
10.13.2 背錐和當(dāng)量齒數(shù) 146
10.13.3 直齒圓錐齒輪幾何尺寸計(jì)算 147
10.13.4 直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 148
思考與練習(xí) 148
本章重點(diǎn)口訣 149
本章知識(shí)小結(jié) 150

第11章 蝸桿傳動(dòng) 152
11.1 概述 152
11.1.1 蝸桿、蝸輪的形成以及蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn) 152
11.1.2 蝸桿傳動(dòng)的分類 153
11.2 圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸 154
11.2.1 圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù) 154
11.2.2 圓柱蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算 156
11.3 蝸桿傳動(dòng)的失效形式、材料和結(jié)構(gòu) 156
11.3.1 蝸桿傳動(dòng)的失效形式 156
11.3.2 材料選擇 157
11.3.3 蝸桿及蝸輪的結(jié)構(gòu) 157
11.4 蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 157
11.4.1 蝸桿傳動(dòng)的受力分析 157
11.4.2 蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 158
11.5 蝸桿傳動(dòng)的效率、潤滑和熱平衡計(jì)算 159
11.5.1 蝸桿傳動(dòng)的效率 159
11.5.2 蝸桿傳動(dòng)的潤滑 160
11.5.3 蝸桿傳動(dòng)的熱平衡計(jì)算 160
思考與練習(xí) 161
本章重點(diǎn)口訣 162
本章知識(shí)小結(jié) 162

第12章 輪系 163
12.1 輪系及其類型 163
12.1.1 定軸輪系 163
12.1.2 周轉(zhuǎn)輪系 163
12.2 定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算 164
12.2.1 一對(duì)齒輪傳動(dòng)的計(jì)算 164
12.2.2 定軸輪系傳動(dòng)比的一般式 164
12.2.3 惰輪 165
12.2.4 定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算 165
12.3 周轉(zhuǎn)輪系及其傳動(dòng)比 168
※12.4 混合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算 170
12.5 輪系的功用 171
12.5.1 獲得大傳動(dòng)比 171
12.5.2 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的兩軸之間的傳動(dòng) 172
12.5.3 實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)(多傳動(dòng)比傳動(dòng))和換向要求 172
12.5.4 實(shí)現(xiàn)合成運(yùn)動(dòng)和分解運(yùn)動(dòng) 172
12.5.5 實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng) 173
12.5.6 在尺寸及重量較小的情況下,實(shí)現(xiàn)大功率傳動(dòng) 174
12.5.7 實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和運(yùn)動(dòng)軌跡 174
思考與練習(xí) 174
本章重點(diǎn)口訣 176
本章知識(shí)小結(jié) 176

第13章 軸 177
13.1 概述 177
13.1.1 軸的功用和類型 177
13.1.2 設(shè)計(jì)軸的基本要求 178
13.1.3 設(shè)計(jì)軸的一般步驟 178
13.2 軸的材料及選擇 179
13.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 180
13.3.1 軸的各部分名稱 180
13.3.2 擬定軸上零件的裝配方案 181
13.3.3 零件在軸上的定位和固定 181
13.3.4 確定各軸段的直徑和長(zhǎng)度 184
13.3.5 軸的加工和裝配工藝性 184
13.3.6 提高軸疲勞強(qiáng)度的措施 187
13.3.7 軸的切削加工及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝性圖例 188
13.3.8 軸的結(jié)構(gòu)實(shí)例分析 192
13.4 軸的強(qiáng)度計(jì)算 193
13.4.1 初略計(jì)算(按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算和按經(jīng)驗(yàn)公式估算) 193
13.4.2 概略計(jì)算(按彎扭合成進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算) 195
13.5 軸的剛度校核 196
13.5.1 軸的彎曲剛度校核 196
13.5.2 軸的扭轉(zhuǎn)剛度校核 197
13.6 軸的設(shè)計(jì)示例分析 197
思考與練習(xí) 202
本章重點(diǎn)口訣 203
本章知識(shí)小結(jié) 203

第14章 軸承 205
14.1 滑動(dòng)軸承概述 205
14.1.1 滑動(dòng)軸承的特點(diǎn)、應(yīng)用及分類 205
14.1.2 滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu) 205
14.1.3 滑動(dòng)軸承的軸瓦結(jié)構(gòu)和材料 207
14.1.4 滑動(dòng)軸承的潤滑 209
14.2 滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)與材料 212
14.2.1 滾動(dòng)軸承的基本結(jié)構(gòu) 212
14.2.2 滾動(dòng)軸承的材料 212
14.3 滾動(dòng)軸承的主要類型、性能和特點(diǎn) 213
14.3.1 滾動(dòng)軸承的主要類型 213
14.3.2 滾動(dòng)軸承類型的選擇 214
14.4 滾動(dòng)軸承的代號(hào) 216
14.4.1 基本代號(hào) 216
14.4.2 前置代號(hào)和后置代號(hào) 218
14.5 滾動(dòng)軸承的失效形式和尺寸選擇 219
14.5.1 滾動(dòng)軸承的失效形式 219
14.5.2 基本額定壽命和基本額定動(dòng)載荷 220
14.5.3 滾動(dòng)軸承壽命的計(jì)算公式 220
14.5.4 滾動(dòng)軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷 221
14.5.5 角接觸軸承的軸向載荷計(jì)算 222
14.5.6 滾動(dòng)軸承的靜載荷的計(jì)算 224
14.6 軸承裝置的設(shè)計(jì) 226
14.6.1 滾動(dòng)軸承的配置 226
14.6.2 滾動(dòng)軸承的軸向緊固 227
14.6.3 滾動(dòng)軸承的調(diào)整 228
14.6.4 滾動(dòng)軸承的配合 229
14.6.5 滾動(dòng)軸承的預(yù)緊 229
14.6.6 滾動(dòng)軸承的裝拆 230
14.6.7 滾動(dòng)軸承的潤滑 230
14.6.8 滾動(dòng)軸承的密封 230
思考與練習(xí) 231
本章重點(diǎn)口訣 232
本章知識(shí)小結(jié) 232

第15章 聯(lián)軸器和離合器 234
15.1 聯(lián)軸器 234
15.1.1 聯(lián)軸器的組成和分類 234
15.1.2 固定式剛性聯(lián)軸器 235
15.1.3 可移式剛性聯(lián)軸器 236
15.1.4 彈性聯(lián)軸器 238
15.1.5 聯(lián)軸器的選擇 239
15.2 離合器 241
15.2.1 離合器的組成與分類 241
15.2.2 嵌入式離合器 242
15.2.3 摩擦式離合器 242
15.2.4 特殊功能離合器 243
思考與練習(xí) 243
本章重點(diǎn)口訣 244
本章知識(shí)小結(jié) 244

第16章 減速器 245
16.1 減速器的類型和特點(diǎn) 245
16.1.1 圓柱齒輪減速器 247
16.1.2 圓錐齒輪減速器 247
16.1.3 蝸桿減速器 248
16.2 減速器的結(jié)構(gòu) 248
16.2.1 箱體 248
16.2.2 附件 249
16.3 減速器的潤滑 250
16.3.1 傳動(dòng)零件的潤滑 250
16.3.2 軸承的潤滑 251
思考與練習(xí) 252
本章重點(diǎn)口訣 252
本章知識(shí)小結(jié) 252

參考文獻(xiàn) 253