机械设计基础

第1章 绪论
1.1 机械的组成
1.2 机械设计基础的研究对象和研究任务
1.2.1 机械设计基础课程的主要内容
1.2.2 机械设计基础课程的主要任务
1.3 机械设计的基本要求及一般程序
1.3.1 机械设计的基本要求
1.3.2 机械设计的一般程序
1.3.3 机械材料选用的原则
1.4 常用的金属材料及机械零件的失效形式及设计准则
1.4.1 常用金属材料
1.4.2 金属材料及机械性能
1.4.3 机械零件的失效形式及设计准则
1.5 学习本课程中应注意的问题
习题1
实验一 弹性模量E的测定实验

第2章 平面机构结构分析
2.1 机构的组成
2.1.1 机器与机构
2.1.2 运动副及其分类
2.2 平面机构运动简图
2.2.1 运动副和构件的表示
2.2.2 机构中的构件分类
2.2.3 机构示意图绘制步骤
2.2.4 机构运动简图实例
2.3 平面机构自由度
2.3.1 平面机构具有确定运动的条件
2.3.2 平面机构自由度计算公式
2.3.3 计算机构自由度时应注意的问题
习题2
实验二机构运动简图测绘

第3章 平面连杆机构
3.1 平面连杆机构
3.1.1 平面连杆机构的概念与特点
3.1.2 铰链四杆机构的基本类型
3.2 其他型式铰链四杆机构
3.2.1 四杆机构存在曲柄的条件
3.2.2 其他型式的铰链四杆机构
3.3 平面连杆机构的运动设计
3.3.1 平面连杆机构设计的基本问题
3.3.2 按给定行程速比系数K设计平面四杆机构
3.3.3 按给定连杆位置设计
3.3.4 按给定两连架杆的对应位置设计平面四杆机构
习题3
实验三平面四杆机构认识

第4章 凸轮机构
4.1 概述
4.1.1 凸轮机构的应用
4.1.2 凸轮机构的优缺点
4.1.3 凸轮机构的分类
4.1.4 凸轮和滚子的材料
4.2 常用的从动件运动规律
4.2.1 平面凸轮机构的基本尺寸和运动参数
4.2.2 从动件常用运动规律
4.3 盘形凸轮轮廓的设计与加工
4.3.1 反转法原理
4.3.2 作图法设计凸轮轮廓曲线
4.3.3 凸轮轮廓的加工方法
4.4 解析法设计凸轮轮廓曲线
4.4.1 理论轮廓线方程
4.4.2 实际轮廓线方程
4.5 凸轮机构的几何尺寸
4.5.1 凸轮机构的压力角
4.5.2 基圆半径的确定
4.5.3 滚子半径的确定
习题4
实验四凸轮机构认识

第5章 间歇运动机构
5.1 棘轮机构
5.1.1 棘轮机构的工作原理
5.1.2 棘轮机构类型
5.1.3 棘轮机构的其他应用实例
5.1.4 棘轮机构的主要参数
5.2 槽轮机构
5.2.1 槽轮机构的组成及工作原理
5.2.2 槽轮机构的类型、特点及应用
5.3 槽轮槽数z和拨盘圆销数k的确定
5.4 其他间歇运动机构
习题5
实验五间歇运动机构与组合机构认识

第6章 齿轮传动机构
6.1 齿轮机构的分类及其优缺点
6.1.1 齿轮机构的分类
6.1.2 齿轮机构的优缺点
6.2 齿廓啮合基本定律
6.3 渐开线齿廓
6.3.1 渐开线齿廓的形成及其性质
6.3.2 渐开线齿廓满足啮合基本定律
6.3.3 渐开线齿廓啮合的特点
6.4 渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称和几何尺寸计算
6.4.1 齿轮参数
6.4.2 标准齿轮
6.5 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动
6.5.1 正确啮合条件
6.5.2 标准安装和标准中心距
6.5.3 重合度及连续传动条件
6.6 渐开线齿轮的加工与齿廓的根切
6.6.1 渐开线齿轮的加工方法
6.6.2 根切现象与最小齿数
6.7 渐开线变位齿轮传动简介
6.7.1 变位齿轮概念
6.7.2 变位齿轮的几何尺寸计算
6.7.3 变位齿轮传动类型
6.8 齿轮的损伤、失效和设计准则
6.8.1 齿轮的损伤与失效
6.8.2 齿轮传动的设计准则
6.9 齿轮常用材料、热处理方法及传动精度
6.9.1 常用的齿轮材料、热处理方法
6.9.2 常用齿轮的热处理方法
6.10 直齿圆柱齿轮传动强度计算
6.10.1 轮齿的受力分析
6.10.2 计算载荷
6.10.3 直齿圆柱齿轮传动的齿面接触疲劳强度计算
6.10.4 直齿圆柱齿轮齿根抗弯疲劳强度计算
6.11 斜齿圆柱齿轮传动
6.11.1 斜齿圆柱齿轮的形成及啮合特性
6.11.2 斜齿圆柱齿轮的几何参数和尺寸计算
6.11.3 斜齿圆柱齿轮的当量齿数
6.11.4 斜齿圆柱齿轮强度设计
6.12 齿轮的结构与润滑
6.12.1 齿轮的结构
6.12.2 齿轮传动的润滑
习题6
实验六齿轮范成法加工

第7章 蜗杆传动
7.1 蜗杆传动的特点与类型
7.2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
7.2.1 普通圆柱蜗杆传动的主要参数及选择
7.2.2 圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算
7.3 蜗杆传动强度计算
7.4 蜗杆传动的润滑、效率及热平衡计算
7.5 蜗杆和蜗轮的结构
习题7
实验七蜗杆传动认识实验

第8章 轮系
8.1 概述
8.1.1 轮系的分类
8.1.2 传动比
8.1.3 从动轮转动方向
8.2 定轴轮系传动比
8.2.1 传动比大小计算
8.2.2 转向关系的确定
8.2.3 惰轮
8.3 周转轮系的传动比计算
8.4 混合轮系的传动比计算
8.5 齿轮系的应用
8.6 其他特殊行星轮系传动
8.7 减速器
8.7.1 常用减速器的主要类型、特点和应用
8.7.2 减速器传动比的分配
8.7.3 减速器的结构
习题8
实验八减速器拆装实验

第9章 联接
9.1 键联接
9.1.1 键联接的类型、结构和特点
9.1.2 平键联接的尺寸选择及强度校核
9.1.3 花键联接
9.2 销联接
9.3 螺纹联接
9.3.1 螺纹的形成原理和类型及其主要参数
9.3.2 螺旋副的受力分析、效率和自锁
9.3.3 螺纹联接的基本类型
9.3.4 标准螺纹联接件
9.3.5 螺纹联接的预紧和防松
9.3.6 螺栓联接的强度计算
9.3.7 提高螺栓联接强度的途径
习题9
实验九设计带式输送机单级齿轮减速器中的轴毂联接

第10章 带传动
10.1 概述
10.1.1 带传动的特点
10.1.2 三角带传动与平型带传动比较
10.1.3 带传动的类型
10.2 平带传动
10.2.1 平带传动的形式及使用特点
10.2.2 平带传动的主要参数
10.3 V带与带轮
10.3.1 V带的结构与规格
10.3.2 V带轮
10.3.3 带传动的几何参数
10.4 摩擦带传动的工作情况分析
10.4.1 摩擦带传动受力分析及打滑
10.4.2 摩擦带传动的弹性滑动和传动比
10.4.3 带的应力分析
10.5 普通V带传动设计
10.5.1 带传动的主要失效形式和设计准则
10.5.2 V带传动设计计算和参数选择
10.6 带传动的张紧与维护
10.7 同步带传动简介
习题10
实验十设计带式输送机中的普通V带传动实验

第11章 链传动
11.1 链传动概述
11.2 滚子链与链轮
l1.3 链传动的运动分析和受力分析
11.4 滚子链传动的设计
11.4.1 滚子链传动的失效形式
11.4.2 额定功率曲线图
11.4.3 滚子链传动参数的选择
11.4.4 低速链传动的设计
11.5 链传动的安装及使用维护
习题11
实验十一链传动认识实验

第12章 轴
12.1 轴的类型与材料
12.1.1 轴的类型
12.1.2 轴的材料
12.2 轴的结构设计
12.2.1 轴的基本直径估算
12.2.2 轴的结构要求
12.2.3 轴的工艺性要求
12.3 轴的强度计算
12.3.1 扭转强度估算最小轴径
……
第13章 轴承
第14章 联轴器和离合器
第15章 弹簧
参考文献

插图：


第1章 绪论
机器和机构总称叫作机械。机器是用来代替或减轻人的体力劳动和辅助人的脑力劳动，提高生产效率和产品质量的主要工具，更是完成人类无法从事或难以从事的各种复杂、艰难、危险劳动的重要工具。 ．
机器是由若干机构组成的，用来变换或传递能量、物料和信息的装置。如内燃机和挖掘机。将其他形式的能量变换为机械能的机器称为原动机。利用机械能去变换或传递能量、物料、信息的机器称为工作机。机器的主体部分是由机构组成的。通常，机器是由动力部分、传动部分、控制部分和执行部分四个部分组成。
机构是专门用来实现某一种运动的传递或运动形式转换的特定机件组合体。即机构是机器中执行某种特定机械运动的装置。如图1-1、1-2所示内燃机中，曲柄滑块构实现由活塞的往复直线运动到曲轴整周转动的运动形式变换；凸轮机构实现由凸轮转动到推杆按一定规律直线移动的运动转换；齿轮机构实现了回转运动的传递。
机构与机器的区别：机构只有一个构件系统，而机器除构件系统之外还包含电气、液压等其他装置；机构只用于传递运动（或改变运动形式）和力，而机器除传速运动和力之外，还具有变换或传递能量、物料、信息的功能。
因此，从运动的观点来看，机器是由机构组成，但机构不具备变换或传递能量、物料和信息的功能。从研究角度来看，机器种类繁多，但机构的种类有限，常用机构如齿轮机构、凸轮机构和连杆机构等在各种机器中经常出现。研究机构是研究机器的前提。