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第1章 平面机构的自由度和速度分析1

1.1 运动副及其分类1

1.2 平面机构运动简图2

1.2.1 运动副表达2

1.2.2 构件表达2

1.2.3 机构的组成3

1.2.4 平面机构运动简图4

1.3 平面机构的自由度6

1.3.1 自由度与约束6

1.3.2 平面机构自由度的计算公式6

1.3.3 平面机构自由度计算的注意事项7

1.4 速度瞬心及其应用10

1.4.1 瞬心定义10

1.4.2 瞬心位置10

1.4.3 三心定理11

习题12

第2章 平面连杆机构15

2.1 平面连杆机构的特点及应用15

2.1.1 平面连杆机构的特点15

2.1.2 平面连杆机构的应用15

2.2 平面四杆机构的基本类型及其演化15

2.2.1 平面四杆机构的基本类型15

2.2.2 平面四杆机构的演化18

2.3 平面四杆机构的工作特性21

2.3.1 转动副成为周转副的条件21

2.3.2 急回运动特性22

2.3.3 压力角和传动角23

2.3.4 死点24

2.4 平面四杆机构的设计25

2.4.1 图解法设计四杆机构25

2.4.2 解析法设计四杆机构28

2.4.3 实验法和图谱法设计四杆机构30

习题31

第3章 凸轮机构33

3.1 凸轮机构的应用和类型33

3.1.1 凸轮机构的应用33

3.1.2 凸轮机构的类型34

3.2 从动件的常用运动规律37

3.2.1 平面凸轮机构的工作过程和运动参数37

3.2.2 从动件常用的运动规律38

3.3 凸轮机构的压力角39

3.3.1 压力角与作用力的关系40

3.3.2 压力角与凸轮机构尺寸的关系40

3.4 图解法绘制凸轮的轮廓41

3.4.1 直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制41

3.4.2 摆动从动件盘形凸轮轮廓的绘制44

3.5 解析法设计凸轮轮廓45

3.5.1 滚子直动从动件盘形凸轮45

3.5.2 平底直动从动件盘形凸轮46

习题47

第4章 齿轮传动49

4.1 齿轮传动的特点、分类和对它的基本要求49

4.1.1 齿轮传动的特点49

4.1.2 齿轮传动的分类49

4.1.3 齿轮传动的基本要求50

4.2 齿廓啮合的基本定律50

4.2.1 齿廓啮合的基本定律50

4.2.2 共轭齿廓51

4.2.3 节点和节圆51

4.3 渐开线齿廓及其啮合特性51

4.3.1 渐开线的形成及其特性51

4.3.2 渐开线齿廓的啮合特性52

4.4 渐开线标准齿轮各部分的名称和几何尺寸53

4.4.1 直齿圆柱齿轮各部分的名称53

4.4.2 直齿圆柱齿轮的基本参数54

4.4.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算55

4.5 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动56

4.5.1 渐开线齿轮正确啮合条件56

4.5.2 渐开线齿轮连续传动的条件56

4.5.3 齿轮传动的无侧隙啮合条件及标准中心距57

4.6 渐开线齿轮的切制原理及根切现象57

4.6.1 齿轮的加工方法57

4.6.2 渐开线齿廓的根切问题59

4.6.3 变位齿轮60

4.7 齿轮的失效形式及设计准则61

4.7.1 齿轮的失效形式61

4.7.2 齿轮传动的设计准则63

4.8 齿轮传动的精度及齿轮的材料63

4.8.1 齿轮传动的精度63

4.8.2 对齿轮材料的基本要求64

4.8.3 齿轮的常用材料及热处理64

4.9 直齿圆柱齿轮传动的强度计算66

4.9.1 轮齿的受力分析和计算载荷66

4.9.2 齿面接触疲劳强度计算67

4.9.3 齿根弯曲疲劳强度计算69

4.9.4 参数的选择70

4.10 平行轴斜齿圆柱齿轮传动72

4.10.1 斜齿轮齿廓曲面的形成72

4.10.2 斜齿圆柱齿轮的啮合特点73

4.10.3 斜齿轮的基本参数和几何尺寸计算73

4.10.4 斜齿轮传动的正确啮合条件74

4.10.5 斜齿轮传动的重合度74

4.10.6 斜齿轮的当量齿轮和当量齿数75

4.10.7 斜齿轮传动的强度计算76

4.11 直齿圆锥齿轮传动80

4.11.1 圆锥齿轮传动的特点80

4.11.2 圆锥齿轮的参数和几何尺寸计算80

4.11.3 圆锥齿轮的当量齿轮和当量齿数81

4.11.4 圆锥齿轮传动的强度计算82

4.12 齿轮的结构设计83

4.12.1 齿轮轴83

4.12.2 实心式齿轮83

4.12.3 腹板式齿轮84

4.12.4 轮辐式齿轮85

4.13 齿轮传动的润滑85

4.13.1 润滑方式85

4.13.2 润滑剂的选择86

习题87

第5章 蜗杆传动90

5.1 概述90

5.1.1 蜗杆传动的组成90

5.1.2 蜗杆传动特点90

5.1.3 蜗杆传动的类型91

5.1.4 蜗杆传动的失效形式及设计准则91

5.1.5 蜗杆、蜗轮的材料选择91

5.2 蜗杆传动的基本参数和尺寸92

5.2.1 蜗杆传动的正确啮合条件92

5.2.2 基本参数93

5.2.3 蜗杆传动的基本尺寸计算93

5.2.4 蜗杆传动的结构94

5.2.5 蜗杆传动的受力分析96

5.3 蜗杆传动的设计96

5.3.1 蜗杆传动的强度计算方法96

5.3.2 蜗杆传动的热平衡计算97

5.3.3 普通圆柱蜗杆和蜗轮设计计算99

习题101

第6章 带传动103

6.1 带传动的类型、特点及应用103

6.1.1 带传动的类型103

6.1.2 带传动的特点及应用104

6.2 摩擦型带传动的受力分析和运动特性105

6.2.1 带传动的受力分析105

6.2.2 带传动的应力分析106

6.2.3 带传动的弹性滑动和传动比107

6.3 普通V带传动的设计108

6.3.1 V带的结构和规格108

6.3.2 单根普通V带的许用功率110

6.3.3 设计计算步骤和参数111

6.3.4 V带轮的结构114

6.4 同步带传动简介118

习题118

第7章 链传动120

7.1 滚子链120

7.1.1 链条120

7.1.2 链轮122

7.2 链传动运动特性和受力分析123

7.2.1 链传动的运动特性123

7.2.2 链传动的受力分析124

7.3 滚子链传动的设计125

7.3.1 主要失效形式125

7.3.2 滚子链传动的功率曲线125

7.3.3 滚子链传动的设计计算126

7.3.4 链传动的使用维护129

习题131

第8章 轮系133

8.1 定轴轮系133

8.1.1 平行轴定轴轮系134

8.1.2 空间定轴轮系134

8.2 周转轮系135

8.3 复合轮系137

8.4 轮系的功用138

8.5 几种特殊的行星传动简介140

8.5.1 少齿差行星齿轮传动140

8.5.2 谐波齿轮传动141

习题142

第9章 其他常用机构144

9.1 螺旋机构144

9.1.1 螺旋机构的工作原理和类型144

9.1.2 螺旋机构的特点和应用145

9.2 棘轮结构145

9.2.1 棘轮机构的工作原理和类型145

9.2.2 棘轮机构的优、缺点和应用147

9.3 槽轮机构149

9.3.1 槽轮机构的工作原理和类型149

9.3.2 槽轮机构的运动系数150

9.3.3 槽轮机构的优、缺点和应用151

9.4 不完全齿轮机构152

9.4.1 不完全齿轮机构的工作原理和类型152

9.4.2 不完全齿轮机构的优、缺点和应用152

习题153

第10章 机械速度波动的调节154

10.1 速度波动分类及调节方法154

10.1.1 周期性速度波动154

10.1.2 非周期速度波动155

10.2 飞轮设计的近似方法155

10.2.1 机械运转的平均速度和不均匀系数155

10.2.2 飞轮设计的基本原理156

10.2.3 最大盈亏功Amax的确定157

10.3 飞轮主要尺寸的确定158

习题159

第11章 回转件的平衡162

11.1 转子平衡的分类及其方法162

11.2 刚性转子的静平衡163

11.3 刚性转子的动平衡164

11.4 刚性转子的平衡试验168

11.4.1 静平衡试验168

11.4.2 动平衡试验169

11.4.3 转子的平衡精度170

习题170

第12章 机械零件设计概论173

12.1 机械零件的强度173

12.1.1 应力的种类174

12.1.2 静应力下的许用应力175

12.1.3 变应力下的许用应力176

12.1.4 安全系数176

12.2 机械零件的接触强度177

12.2.1 接触强度的概念177

12.2.2 接触疲劳强度的设计准则177

12.3 机械零件的耐磨性178

12.3.1 耐磨性的概念178

12.3.2 耐磨性的设计准则179

12.4 机械制造常用材料及其选择179

12.4.1 金属材料179

12.4.2 非金属材料180

12.5 公差与配合、表面粗糙度和优先数系181

12.5.1 公差与配合181

12.5.2 表面粗糙度182

12.5.3 优先系数182

12.6 机械零件的工艺及标准化183

12.6.1 工艺性183

12.6.2 标准化183

习题184

第13章 机械联接设计186

13.1 螺纹联接186

13.1.1 机械中的常用螺纹186

13.1.2 螺纹联接件及螺纹联接的类型190

13.1.3 螺纹联接的预紧与防松193

13.1.4 螺栓组联接的结构设计195

13.1.5 螺纹联接件的材料与许用应力197

13.1.6 螺纹联接的强度计算198

13.1.7 提高螺栓联接强度的措施201

13.2 键联接、花键联接及销联接204

13.2.1 键联接204

13.2.2 花键联接207

13.2.3 销联接208

13.3 机械联接实例设计与分析209

13.3.1 大带轮与减速器高速轴的键联接设计与计算209

13.3.2 连杆盖与连杆体之间的螺纹联接210

习题211

第14章 轴213

14.1 轴的材料及其选择214

14.2 轴的结构设计215

14.2.1 拟定轴上零件的装配方案215

14.2.2 轴上零件的定位和固定216

14.2.3 各轴段的直径和长度的确定217

14.2.4 轴的结构工艺性217

14.3 轴的强度计算218

14.3.1 按扭转强度计算218

14.3.2 按弯扭合成强度计算218

14.4 轴的刚度计算222

14.4.1 弯曲变形计算223

14.4.2 扭转变形的计算223

14.5 轴的临界转速的概念224

14.6 提高轴的强度、刚度和减轻轴的重量的措施224

14.6.1 改进轴的结构，减少应力集中224

14.6.2 合理布置轴上零件减小轴受转矩224

14.6.3 选择受力方式以减小轴的载荷，改善轴的强度和刚度225

14.6.4 改善表面质量提高轴的疲劳强度226

习题227

第15章 滑动轴承229

15.1 滑动轴承的主要结构形式229

15.1.1 整体式径向滑动轴承229

15.1.2 剖分式径向滑动轴承230

15.1.3 推力滑动轴承231

15.2 滑动轴承的失效形式及常用材料231

15.2.1 滑动轴承的失效形式231

15.2.2 轴承材料232

15.3 滑动轴承润滑剂的选用235

15.3.1 润滑脂及其选择235

15.3.2 润滑油及其选择236

15.3.3 固体润滑剂236

15.4 不完全液体润滑滑动轴承设计计算236

15.4.1 径向滑动轴承的计算237

15.4.2 止推滑动轴承的计算237

15.5 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算238

15.5.1 流体动压润滑的基本原理238

15.5.2 流体动力润滑的基本方程239

15.5.3 径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程242

15.5.4 径向滑动轴承的几何关系和承载量系数242

15.5.5 最小油膜厚度hmin245

15.5.6 轴承的热平衡计算245

15.5.7 参数选择247

15.5.8 液体动力润滑径向滑动轴承设计举例248

15.6 其他形式滑动轴承简介251

15.6.1 无润滑轴承与自润滑轴承251

15.6.2 多油楔轴承252

15.6.3 液体静压轴承254

15.6.4 气体润滑轴承255

习题255

第16章 滚动轴承257

16.1 滚动轴承的结构257

16.1.1 滚动轴承的构造257

16.1.2 滚动轴承的结构特性258

16.2 滚动轴承的主要类型及选择258

16.2.1 常用滚动轴承类型及特点258

16.2.2 滚动轴承的代号260

16.3 轴承的组合设计261

16.3.1 滚动轴承内、外圈的轴向固定261

16.3.2 轴系的固定262

16.3.3 滚动轴承组合结构的调整262

16.3.4 滚动轴承的配合264

16.3.5 滚动轴承的装拆264

16.3.6 支承部位的刚度和同轴度265

16.3.7 角接触球轴承和圆锥滚子轴承的排列方式266

16.3.8 滚动轴承的润滑267

16.3.9 滚动轴承的密封267

16.3.10 轴承的维护268

16.4 滚动轴承的工作情况分析及计算268

16.4.1 滚动轴承的主要失效形式268

16.4.2 滚动轴承的设计准则269

16.4.3 轴承的寿命计算269

习题272

第17章 联轴器和离合器275

17.1 联轴器275

17.1.1 联轴器的性能要求275

17.1.2 联轴器的分类276

17.1.3 常用联轴器的结构和特点276

17.1.4 联轴器的选择279

17.2 离合器280

17.2.1 离合器的性能要求280

17.2.2 离合器的分类280

17.2.3 常用离合器的结构和特点280

习题282

第18章 弹簧283

18.1 弹簧的类型283

18.2 弹簧的材料、许用应力与制造284

18.2.1 弹簧的材料和许用应力284

18.2.2 弹簧的制造285

18.3 圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计计算286

18.3.1 圆柱螺旋弹簧的几何参数286

18.3.2 弹簧特性曲线287

18.3.3 强度和刚度计算289

18.3.4 圆柱螺旋压缩弹簧的稳定性计算290

18.3.5 弹簧的设计实例290

习题291

附录A293

参考文献296