机械设计基础

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作者：周亚焱、程友斌 主编 李琴 主审

出版日期：2008年8月 书号：978-7-122-02622-4

开本：16 装帧：平 版次：1版1次 页数：232页

全书共16章，包括绪论、平面机构的结构分析、平面连桿机构、凸轮机构、间歇运动机构、键联接与销联接、螺纹联接与螺旋传动、带传动、链传动、齿轮传动、蜗桿传动、轮系、轴、轴承、联轴器和离合器、减速器等内容。

本书可作为高等职业学校、高等专科学校、成人高校及本科院校举办的二级职业学院及重点中等专业学校的机械类、机电类以及近机类各专业“机械设计基础”教材，也可供有关专业师生和工程技术人员参考。

第1章绪论

11机构、机器与机械的概念1

111机器与机构1

112零件和构件3

12本课程的性质、内容和任务3

121本课程的性质3

122本课程的内容和任务3

13本课程学习方法3

131注重实践性以及综合能力的

培养3

132注意本课程自身的系统性3

133学习理论的同时要坚持联繫

实际4

134要重视结构设计4

14机械设计的基本要求4

141使用要求4

142经济性要求4

143安全可靠性要求4

144工艺性要求4

145其他特殊性要求4

15机械零件设计的标準化、系列化及

通用化4

16常用的现代化机械设计方法简介5

思考与练习5

第2章平面机构的结构分析

21平面机构的组成6

211自由度、运动副和约束6

212运动副的分类6

22平面机构运动简图7

221机构运动简图及作用7

222绘製机构运动简图的步骤9

23平面机构具有确定运动的条件及

自由度10

231平面机构的自由度10

232平面机构具有确定运动的

条件11

233计算机构自由度时应注意的

事项12

思考与练习15

第3章平面连桿机构

31概述17

32铰链四桿机构的基本类型17

321曲柄摇桿机构18

322双曲柄机构18

323双摇桿机构19

33铰链四桿机构的演化20

331移动副取代转动副的演化20

332变更机架的演化20

333运动副元素逆换的演化21

334扩大迴转副的演化22

34铰链四桿机构的基本特性23

341铰链四桿机构曲柄存在条件23

342急回运动24

343压力角和传动角25

344死点25

※35平面四桿机构的设计26

351平面连桿机构设计的基本

问题26

352按照给定的行程速比係数

设计四桿机构26

353按给定连桿位置设计四桿

机构27

354按照给定两连架桿对应位置

设计四桿28

355按给定点运动轨迹设计四桿

机构29

思考与练习29

第4章凸 轮 机 构

41凸轮机构的套用和分类31

411套用举例31

412凸轮机构分类31

413凸轮机构的特点33

42从动件的常用运动规律34

421术语介绍34

422几种常见的从动件运动规律34

43图解法设计凸轮轮廓36

431绘製原理36

432几种常见的凸轮轮廓的绘製37

44设计凸轮机构应注意的问题39

441滚子半径的选择39

442压力角的确定39

443基圆半径对凸轮机构的影响40

思考与练习41

第5章间歇运动机构

51棘轮机构43

511棘轮机构的基本组成及工作

原理43

512棘轮机构的常见类型及特点43

513棘轮机构的主要功能45

52槽轮机构46

521槽轮机构的基本组成及工作

原理46

522槽轮机构的常见类型、特点及

套用46

53不完全齿轮机构简介47

531不完全齿轮机构的组成及工作

原理47

532不完全齿轮机构的特点及

套用47

思考与练习48

第6章键、销联接

61键联接和花键联接49

611键联接的类型和结构49

612平键联接计算50

613花键联接53

62销联接54

63其他联接简介55

思考与练习56

第7章螺纹联接与螺旋传动

71螺纹的形成、分类和参数57

711螺纹的形成57

712螺纹的分类57

713螺纹的参数58

72机械设备常用螺纹及螺纹的代号

与标记59

721机械设备常用螺纹59

722螺纹的代号与标记60

73螺纹联接的基本类型和常用螺纹

联接件60

731常用螺纹联接件60

732螺纹联接的基本类型62

74螺纹联接的预紧和防松63

741螺纹联接的预紧63

742螺纹联接的防松63

75螺栓联接的设计65

751螺纹联接的强度计算65

752螺栓组的结构设计68

753提高螺栓联接强度的措施70

76螺旋传动72

761螺旋传动的套用和类型72

762滚动螺旋简介73

思考与练习74

第8章带传动

81带传动的类型和特点75

811带传动的类型75

812带传动的特点76

82普通V带和V带轮76

821普通V带77

822V带带轮77

83带传动的工作能力分析80

831带传动的受力分析80

832带的应力分析81

833弹性滑动和打滑82

84普通V带传动的设计计算82

841带传动的失效形式及设计

準则82

842单根V带的基本额定功率

和许用功率83

843普通V带传动的设计步骤

和参数选择85

85带传动的张紧维护与安装90

851带传动的张紧90

852带传动的安装与维护91

思考与习题92

※第9章链传动

91链传动特点及套用93

92链条93

921链条的种类93

922滚子链基本参数和尺寸94

93滚子链链轮95

94链传动的运动分析和受力分析95

941平均传动比95

942瞬时链速和传动比96

95链传动的主要参数以及链传动的

布置97

951链传动的主要参数及选择97

952链传动的布置98

思考与习题98

第10章齿 轮 传 动

101齿轮传动的特点及类型99

1011齿轮传动的特点99

1012齿轮传动的分类99

1013齿轮传动的基本要求100

102齿廓啮合基本定律100

103渐开线齿形101

1031渐开线的形成101

1032渐开线的性质101

1033渐开线齿轮啮合特点102

104渐开线直齿圆柱齿轮基本参数和

几何尺寸计算103

1041齿轮各部分的名称103

1042渐开线直齿圆柱齿轮的基本

参数104

1043标準直齿圆柱齿轮几何尺寸

计算105

1044标準齿轮的公法线长度105

1045径节制齿轮简介106

105渐开线标準齿轮的啮合传动107

1051正确啮合的条件107

1052重合度107

106渐开线齿轮的加工方法及根切

现象108

1061仿形法108

1062范成法108

1063范成法加工时的根切现象109

107变位齿轮传动的基本知识110

1071变位齿轮的概念110

1072最小变位係数111

1073变位齿轮几何尺寸和传动

类型111

108齿轮传动的失效形式113

109齿轮材料及热处理114

1091对齿轮材料的要求114

1092齿轮的常用材料114

1010齿轮传动的精度115

1011标準直齿圆柱齿轮传动的强度

计算116

10111齿轮传动设计準则116

10112受力分析116

10113计算载荷117

10114齿面接触疲劳强度计算117

10115齿根弯曲疲劳强度计算120

10116参数选择121

10117圆柱齿轮的结构设计122

10118设计步骤122

1012斜齿圆柱齿轮传动125

10121斜齿圆柱齿轮齿廓的形成

及传动特点125

10122斜齿圆柱齿轮的基本参数和

几何尺寸计算126

10123平行轴渐开线斜齿轮正确

啮合的条件和重合度127

10124斜齿轮的当量齿数127

10125斜齿圆柱齿轮传动的强度

计算127

1013圆锥齿轮传动131

10131圆锥齿轮概述131

10132背锥和当量齿数131

10133直齿圆锥齿轮几何尺寸

计算132

10134直齿圆锥齿轮传动的强度

计算133

思考与练习134

第11章蜗 桿 传 动

111概述136

1111蜗桿蜗轮的形成以及蜗桿

传动的特点136

1112蜗桿传动的分类137

112圆柱蜗桿传动的主要参数和几何

尺寸138

1121圆柱蜗桿传动的主要参数138

1122圆柱蜗桿传动的几何尺寸

计算140

113蜗桿传动的失效形式、材料和

结构140

1131蜗桿传动的失效形式140

1132材料选择141

1133蜗桿及蜗轮的结构141

114蜗桿传动的强度计算141

1141蜗桿传动的受力分析141

1142蜗桿传动的强度计算142

115蜗桿传动的效率、润滑和热平衡

计算143

1151蜗桿传动的效率143

1152蜗桿传动的润滑144

1153蜗桿传动的热平衡计算144

思考与练习145

第12章轮系

121轮系及其类型147

1211定轴轮系147

1212周转轮系147

122定轴轮系传动比计算148

1221一对齿轮传动的计算148

1222定轴轮系传动比的一般式148

1223惰轮149

1224定轴轮系传动比计算149

123周转轮系及其传动比151

124混合轮系传动比的计算153

125轮系的功用154

1251获得大传动比154

1252实现远距离的两轴之间的

传动154

1253实现变速传动（多传动比

传动）和换向要求154

1254实现合成运动和分解运动154

1255实现分路传动155

1256在尺寸及重量较小的情况

下，实现大功率传动156

1257利用旋轮线156

思考与练习156

第13章轴

131概述158

1311轴的功用和类型158

1312设计轴的基本要求158

1313设计轴的一般步骤159

132轴的材料及选择160

133轴的结构设计161

1331轴的各部分名称161

1332拟定轴上零件的装配方案162

1333零件在轴上的定位和固定162

1334确定各轴段的直径和长度165

1335轴的加工和装配工艺性165

1336提高轴疲劳强度的措施168

134轴的强度计算169

1341初略计算（按扭转强度估算

和按经验公式估算）169

1342概略计算（按弯扭合成进行

强度计算）170

135轴的刚度校核171

1351轴的弯曲刚度校核172

1352轴的扭转刚度校核172

136轴的设计示例分析172

思考与练习178

第14章轴承

141滑动轴承概述179

1411滑动轴承的特点、套用及

分类179

1412滑动轴承的典型结构179

1413滑动轴承的轴瓦结构和

材料181

1414滑动轴承的润滑183

142滚动轴承186

1421滚动轴承的基本结构186

1422滚动轴承的材料186

143滚动轴承的主要类型、性能和

特点187

1431滚动轴承的主要类型187

1432滚动轴承类型的选择188

144滚动轴承的代号190

1441基本代号190

1442前置代号和后置代号191

145滚动轴承的失效形式和尺寸

选择191

1451滚动轴承的失效形式191

1452基本额定寿命和基本额

定动载荷192

1453滚动轴承寿命的计算公式192

1454滚动轴承的当量动载荷194

1455角接触轴承的轴向载荷

计算195

1456滚动轴承的静载荷的计算197

146轴承装置的设计199

1461滚动轴承的配置199

1462滚动轴承的轴向紧固200

1463滚动轴承的调整200

1464滚动轴承的配合201

1465滚动轴承的预紧201

1466滚动轴承的装拆202

1467滚动轴承的润滑202

1468滚动轴承的密封202

思考与练习203

第15章联轴器和离合器

151联轴器205

1511联轴器的组成和分类205

1512固定式刚性联轴器205

1513可移式刚性联轴器207

1514弹性联轴器209

1515联轴器的选择210

152离合器212

1521离合器的组成与分类212

1522嵌入式离合器212

1523摩擦式离合器213

1524特殊功能离合器214

思考与练习214

第16章减速器

161减速器的类型和特点215

1611圆柱齿轮减速器216

1612圆锥齿轮减速器217

1613蜗桿减速器217

162减速器的结构218

1621箱体218

1622附属档案219

163减速器的润滑220

1631传动零件的润滑220

1632轴承的润滑221

思考与练习221

参考文献