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第1章 绪论1

1.1 机械概述1

1.2 机械设计基本要求及主要设计准则3

1.2.1 工作可靠性的要求3

1.2.2 经济性要求4

1.2.3 机械零件设计的一般步骤5

1.3 本课程的性质、任务和学习要求5

习题6

第2章 平面机构结构分析7

2.1 机构的组成7

2.1.1 构件及其类型7

2.1.2 运动副8

2.1.3 运动链和机构9

2.2 平面机构运动简图的绘制9

2.3 平面机构的自由度13

2.3.1 自由度13

2.3.2 约束13

2.3.3 平面机构自由度的计算13

2.3.4 机构具有确定运动的条件14

2.3.5 计算机构自由度的注意事项15

习题17

第3章 平面机构运动力学分析19

3.1 刚体运动力学基础知识19

3.1.1 刚体基本运动19

3.1.2 刚体绕定轴转动的动力学基本方程21

3.1.3 刚体平面运动21

3.1.4 平面图形的角速度及图形上各点速度分析22

3.2 平面机构速度瞬心法分析24

3.2.1 平面机构速度分析的任务和目的24

3.2.2 速度瞬心法24

3.3 平面机构力分析的任务、目的和方法27

3.3.1 机构力分析的目的和方法27

3.3.2 运动副中的摩擦27

3.3.3 机构动力分析基本方法30

习题30

第4章 平面连杆机构32

4.1 铰链四杆机构的基本形式32

4.1.1 曲柄摇杆机构32

4.1.2 双曲柄机构33

4.1.3 双摇杆机构35

4.2 铰链四杆机构曲柄存在条件35

4.3 铰链四杆机构的演化类型及应用36

4.3.1 铰链四杆机构演化为单滑块（或导杆）机构的过程36

4.3.2 取不同的构件作机架37

4.3.3 扩大回转副39

4.3.4 双滑块机构39

4.4 平面连杆机构的工作特性40

4.4.1 急回特性40

4.4.2 压力角α和传动角γ41

4.4.3 机构的死点42

4.5 平面连杆机构的设计43

4.5.1 实现连杆的给定位置的设计43

4.5.2 给定行程速比系数，设计平面连杆机构44

4.5.3 按给定连架杆对应位置，设计铰链四杆机构45

4.5.4 试验法、图谱法和解析法设计四杆机构简介46

习题48

第5章 挠性传动51

5.1 带传动的组成、类型及应用特点51

5.1.1 带传动的组成51

5.1.2 带传动的类型及应用特点51

5.2 V带和V带轮52

5.2.1 V带的结构和标准52

5.2.2 V带轮的结构和材料54

5.3 带传动的受力和应力分析56

5.3.1 带传动的受力分析56

5.3.2 带传动的应力分析57

5.4 带传动的弹性滑动和传动比59

5.5 带传动的设计计算60

5.5.1 带传动的主要失效形式设计准则60

5.5.2 带传动的设计内容60

5.5.3 设计步骤及参数选择60

5.6 带传动的安装与维护66

5.6.1 带传动的张紧66

5.6.2 带传动的安装和维护67

5.7 链传动简介68

5.7.1 链传动的组成和类型68

5.7.2 滚子链传动的特点和应用69

5.7.3 套筒滚子链的结构和标准69

5.7.4 链轮的结构和材料71

5.7.5 链传动的运动特性72

5.7.6 链传动的主要失效形式73

5.7.7 链传动的设计要点74

5.7.8 链传动主要参数的选择76

5.7.9 链传动的布置、张紧及润滑77

习题80

第6章 齿轮传动82

6.1 齿轮传动的特点和类型82

6.1.1 齿轮传动的特点82

6.1. 2 齿轮机构的类型82

6.2 渐开线齿廓及其啮合原理83

6.2.1 渐开线的形成及特性83

6.2.2 齿廓啮合基本定理84

6.2.3 渐开线齿廓啮合传动特性85

6.3 渐开线标准齿轮的参数和几何尺寸86

6.3.1 齿轮各部分名称和符号86

6.3.2 齿轮基本参数87

6.3.3 几何尺寸计算公式88

6.4 渐开线圆柱直齿轮的啮合传动89

6.4.1 一对渐开线齿轮正确啮合的条件89

6.4.2 齿轮传动的标准中心距及啮合角90

6.4.3 重合度、连续传动91

6.5 齿廓的切削加工原理92

6.6 渐开线齿轮的根切现象及最少齿数95

6.6.1 渐开线齿轮轮齿的根切现象95

6.6.2 根切的原因95

6.6.3 渐开线标准齿轮不根切的最少齿数95

6.7 渐开线变位齿轮简介96

6.7.1 渐开线标准齿轮的局限性96

6.7.2 变位修正法97

6.7.3 不根切的最小变位系数97

6.7.4 变位齿轮的几何尺寸98

6.8 齿轮传动失效形式、设计准则及精度等级99

6.8.1 失效形式及设计准则99

6.8.2 材料选择及热处理101

6.8.3 齿轮传动的精度等级101

6.9 直齿圆柱齿轮传动的受力分析103

6.10 直齿圆柱齿轮传动的强度计算104

6.10.1 直齿圆柱齿轮齿面接触疲劳强度计算104

6.10.2 齿根弯曲疲劳强度计算107

6.11 齿轮传动参数的选择及设计实例109

6.11.1 主要参数的选择109

6.11.2 齿轮传动的设计实例109

6.12 斜齿圆柱齿轮传动111

6.12.1 齿面形成及啮合特点111

6.12.2 斜齿轮的基本参数及几何尺寸计算112

6.12.3 斜齿圆柱齿轮的当量齿数114

6.12.4 斜齿圆柱齿轮啮合传动115

6.12.5 斜齿圆柱齿轮传动的受力分析116

6.12.6 斜齿圆柱齿轮传动的强度计算117

6.12.7 齿轮传动参数的选择及设计实例118

6.13 圆锥齿轮传动119

6.13.1 直齿圆锥齿轮齿廓曲面的形成120

6.13.2 背锥与当量齿数120

6.13.3 直齿圆锥齿轮传动122

6.13.4 直齿圆锥齿轮传动的参数及几何尺寸122

6.13.5 直齿圆锥齿轮受力分析123

6.13.6 直齿圆锥齿轮强度计算124

6.14 蜗杆传动125

6.14.1 蜗杆传动概述125

6.14.2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸126

6.14.3 蜗杆传动的强度计算与设计129

6.14.4 蜗杆传动的受力分析和强度计算129

6.14.5 蜗杆传动的润滑、效率及热平衡计算131

6.15 蜗杆传动设计133

6.16 齿轮结构设计及齿轮传动的润滑134

6.16.1 齿轮结构设计134

6.16.2 齿轮传动润滑135

习题137

第7章 轮系139

7.1 轮系及其分类139

7.1.1 定轴轮系139

7.1.2 行星轮系139

7.1.3 混合轮系140

7.2 定轴轮系传动比的计算140

7.2.1 一对齿轮啮合的传动比140

7.2.2 平面定轴轮系的传动比141

7.2.3 空间定轴轮系的传动比142

7.3 行星轮系传动比的计算142

7.3.1 行星轮系传动比的计算142

7.3.2 混合轮系传动比的计算145

7.4 轮系的应用146

7.4.1 实现较远距离的传动146

7.4.2 获得大的传动比146

7.4.3 实现变速、换向传动146

7.4.4 实现分路传动146

7.4.5 实现运动的合成和分解147

习题147

第8章 其他常用机构150

8.1 凸轮机构150

8.1.1 凸轮机构的组成、类型、特点及应用150

8.1.2 从动件的常用运动规律152

8.1.3 图解法设计凸轮轮廓曲线157

8.1.4 凸轮机构设计中的几个问题159

8.1.5 解析法设计凸轮的廓线162

8.1.6 凸轮机构的常用材料和结构164

8.1.7 凸轮轮廓的加工方法165

8.2 棘轮机构166

8.2.1 棘轮机构的组成、工作原理及特点166

8.2.2 棘轮机构的类型与应用166

8.2.3 棘轮转角的调节168

8.2.4 棘轮与棘爪的材料169

8.3 槽轮机构169

8.3.1 槽轮机构的组成、工作原理及特点169

8.3.2 槽轮机构的基本类型及应用170

8.3.3 槽轮机构的设计171

8.4 不完全齿轮机构172

习题172

第9章 轴174

9.1 概述174

9.1.1 轴的功用174

9.1.2 轴的分类174

9.1.3 设计轴时要解决的主要问题176

9.2 轴的材料及选择176

9.3 轴的结构设计177

9.3.1 轴的组成177

9.3.2 轴上零件的定位与固定177

9.3.3 轴的结构工艺性179

9.3.4 轴的各段直径和长度确定181

9.4 轴的强度计算182

9.4.1 按扭转强度计算182

9.4.2 按弯扭合成强度计算183

9.5 轴的刚度计算184

9.5.1 轴的弯曲刚度校核计算184

9.5.2 轴的扭转刚度校核计算185

9.6 轴的设计方法及设计步骤185

习题190

第10章 轴承192

10.1 概述192

10.2 滚动轴承192

10.2.1 滚动轴承的功用192

10.2.2 滚动轴承的结构、类型和代号192

10.2.3 滚动轴承的类型选择197

10.3 滚动轴承的计算198

10.3.1 滚动轴承的受力情况分析198

10.3.2 滚动轴承的失效形式和计算准则199

10.4 滚动轴承的组合设计202

10.4.1 滚动轴承的定位与调整202

10.4.2 滚动轴承的配合与装拆203

10.4.3 滚动轴承的润滑与密封203

10.5 滑动轴承简介205

10.5.1 滑动轴承类型、结构205

10.5.2 轴瓦206

10.5.3 滑动轴承的润滑207

习题207

第11章 连接209

11.1 螺纹连接209

11.1.1 螺纹的形成209

11.1.2 螺纹的类型209

11.1.3 螺纹连接的基本参数210

11.1.4 螺纹连接的基本类型211

11.1.5 螺纹连接的预紧和防松213

11.2 键连接216

11.2.1 类型、特点和应用216

11.2.2 普通平键连接的尺寸选择217

11.2.3 普通平键的强度计算218

11.2.4 花键连接219

11.3 销连接220

11.4 联轴器与离合器简介221

11.4.1 联轴器221

11.4.2 离合器224

习题227

参考文献228