精密機械設計基礎

第1章精密機械設計基礎概論1
1.1精密機械的概念1
1.1.1精密機械的組成1
1.1.2機器和機構(gòu)1
1.1.3構(gòu)件和零件2
1.2精密機械設計的基本要求和一般程序2
1.2.1機械零件的失效形式及設計準則2
1.2.2機械產(chǎn)品設計的內(nèi)容和要求2
1.2.3機械零件設計一般步驟3
1.3機械創(chuàng)新設計3
第2章靜力學基礎7
2.1靜力學公理7
2.2約束和約束反力9
2.2.1柔索約束9
2.2.2光滑面約束9
2.2.3光滑鉸鏈約束10
2.2.4連桿約束11
2.2.5固定端約束11
2.3物體受力分析和受力圖12
2.4平面匯交力系的合成13
2.4.1力在平面直角坐標軸上的投影13
2.4.2合力投影定理14
2.4.3平面匯交力系的合成14
2.5力矩與平面力偶系14
2.5.1力對點之矩14
2.5.2力偶及其性質(zhì)16
2.5.3平面力偶系的合成與平衡17
2.6平面力系的化簡與平衡方程18
2.6.1平面力系的簡化18
2.6.2平面一般力系的平衡19
2.6.3物體系統(tǒng)（以下簡稱“物系”）的平衡問題20
第3章材料力學基礎26
3.1材料力學概述26
3.1.1材料力學的任務26
3.1.2材料力學的研究對象和基本假設26
3.1.3桿件變形的基本形式26
3.1.4內(nèi)力、截面法、應力27
3.2桿的拉伸與壓縮29
3.2.1軸向拉伸或壓縮時橫截面上的內(nèi)力29
3.2.2軸向拉伸或壓縮時橫截面上的應力29
3.2.3軸向拉伸或壓縮時的強度計算30
3.3剪切和擠壓32
3.3.1剪切和擠壓的概念32
3.3.2剪切和擠壓的實用計算32
3.4扭轉(zhuǎn)34
3.4.1外力偶矩的計算、扭矩和扭矩圖34
3.4.2圓軸扭轉(zhuǎn)時橫截面上的應力36
3.4.3圓截面的極慣性矩和抗扭截面模量的計算38
3.4.4圓軸扭轉(zhuǎn)時的強度條件38
3.5彎曲39
3.5.1彎曲的概念39
3.5.2梁的內(nèi)力——剪力和彎矩40
3.5.3剪力圖和彎矩圖41
3.5.4彎曲正應力43
3.5.5彎曲的強度計算43
第4章平面連桿機構(gòu)49
4.1平面機構(gòu)的運動簡圖及其自由度49
4.1.1運動副及其分類49
4.1.2機構(gòu)中構(gòu)件的分類50
4.1.3平面機構(gòu)的運動簡圖50
4.1.4機構(gòu)的自由度52
4.2平面連桿機構(gòu)的類型及應用54
4.2.1鉸鏈四桿機構(gòu)55
4.2.2鉸鏈四桿機構(gòu)的演化57
4.3四桿機構(gòu)的基本特性59
4.3.1急回特性與行程速比系數(shù)60
4.3.2壓力角與傳動角60
4.3.3死點位置61
4.4平面回桿機構(gòu)的設計62
4.4.1按照給定的行程速比系數(shù)設計四桿機構(gòu)62
4.4.2按給定連桿位置設計四桿機構(gòu)63
第5章凸輪機構(gòu)67
5.1凸輪機構(gòu)的應用67
5.2從動件常用的運動規(guī)律68
5.3凸輪機構(gòu)的壓力角70
5.4凸輪的基圓半徑70
5.5按給定運動規(guī)律設計盤形凸輪輪廓71
5.5.1反轉(zhuǎn)法原理71
5.5.2對心直動尖頂從動件盤形凸輪輪廓曲線的設計72
5.5.3對心直動滾子從動件盤形凸輪輪廓曲線的設計72
5.5.4滾子半徑的選擇72
第6章帶傳動76
6.1帶傳動概述76
6.1.1帶傳動的主要類型76
6.1.2帶傳動的特點和應用77
6.2普通V帶與V帶輪77
6.2.1普通V帶77
6.2.2V帶輪79
6.3帶傳動工作能力分析81
6.3.1帶傳動中的受力分析81
6.3.2帶傳動的應力分析82
6.3.3帶傳動的彈性滑動和傳動比83
6.4V帶傳動的設計84
6.4.1帶傳動的主要失效形式84
6.4.2設計準則和單根V帶的額定功率84
6.4.3設計步驟和參數(shù)選擇86
6.5帶傳動的安裝、維護和張緊90
6.5.1V帶傳動的安裝和維護90
6.5.2V帶傳動的張緊90
第7章齒輪傳動94
7.1齒輪傳動的特點和基本類型94
7.2漸開線齒廓95
7.2.1漸開線的形成95
7.2.2漸開線的性質(zhì)95
7.2.3漸開線齒廓的嚙合特點95
7.3漸開線標準直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)和幾何尺寸計算97
7.3.1齒輪各部名稱與符號97
7.3.2漸開線齒輪主要參數(shù)98
7.3.3漸開線標準齒輪的公法線長度和分度圓弦齒厚99
7.4漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動100
7.4.1正確嚙條件100
7.4.2連續(xù)傳動條件100
7.4.3標準齒輪安裝101
7.5漸開線齒輪的加工方法與根切現(xiàn)象102
7.5.1漸開線齒輪加工方法102
7.5.2根切現(xiàn)象及最少齒數(shù)103
7.6變位齒輪傳動104
7.6.1標準齒輪的局限性104
7.6.2變位齒輪及最小變位系數(shù)104
7.6.3變位齒輪幾何尺寸計算105
7.6.4齒輪傳動類型106
7.7齒輪的失效形式與設計準則106
7.7.1失效形式106
7.7.2設計準則107
7.8齒輪常用材料及精度等級107
7.8.1齒輪的材料及熱處理107
7.8.2許用應力109
7.8.3齒輪傳動精度110
7.9漸開線直齒圓柱齒輪傳動的強度計算112
7.9.1輪齒的受力分析112
7.9.2輪齒的計算載荷113
7.9.3齒面接觸疲勞強度計算113
7.9.4齒根彎曲疲勞強度計算114
7.10平行軸斜齒圓柱齒輪傳動117
7.10.1齒廓的形成及嚙合特點117
7.10.2斜齒圓柱齒輪基本參數(shù)及幾何尺寸計算117
7.10.3斜齒輪的正確嚙合條件及重合度118
7.10.4當量齒數(shù)119
7.10.5斜齒圓柱齒輪的強度計算119
7.11直齒圓錐齒輪傳動121
7.11.1圓錐齒輪傳動特點121
7.11.2直齒圓錐齒輪齒廓曲面的形成122
7.11.3直齒圓錐齒輪傳動的幾何尺寸122
7.11.4直齒圓錐齒輪的強度計算123
7.12齒輪的結(jié)構(gòu)設計及潤滑125
7.12.1齒輪的結(jié)構(gòu)設計125
7.12.2齒輪傳動的潤滑127
第8章蝸桿傳動131
8.1蝸桿傳動類型和特點131
8.1.1蝸桿傳動的特點和應用131
8.1.2蝸桿傳動的類型132
8.2蝸桿傳動主要參數(shù)和幾何尺寸計算132
8.2.1主要參數(shù)133
8.2.2蝸桿蝸輪的幾何尺寸計算134
8.2.3蝸桿蝸輪的正確嚙合條件136
8.3蝸桿傳動的失效、材料和結(jié)構(gòu)136
8.3.1蝸桿傳動的失效形式136
8.3.2蝸桿、蝸輪常用材料136
8.3.3蝸桿、蝸輪的結(jié)構(gòu)136
8.4蝸桿傳動受力分析和強度的計算137
8.4.1蝸桿傳動的受力分析137
8.4.2蝸桿傳動強度計算138
8.5蝸桿傳動的熱平衡計算139
8.5.1蝸桿傳動的效率139
8.5.2蝸桿傳動的熱平衡計算139
第9章輪系143
9.1齒輪系概述143
9.2定軸輪系傳動比及其計算144
9.2.1傳動比大小的計算144
9.2.2首、末輪轉(zhuǎn)向的確定144
9.3周轉(zhuǎn)輪系傳動比及其計算145
9.4組合輪系傳動比的計算147
9.5輪系的功用148
第10章連接153
10.1機械制造中常用的螺紋153
10.1.1螺紋的形成和螺紋參數(shù)153
10.1.2螺紋的類型、特點及應用154
10.2普通螺紋連接155
10.2.1螺紋連接的主要類型155
10.2.2常用螺紋連接件156
10.3螺紋連接的擰緊、防松及結(jié)構(gòu)設計157
10.3.1螺紋連接的擰緊157
10.3.2螺紋連接的防松157
10.4螺栓連接的強度計算158
10.4.1普通螺栓的強度計算159
10.4.2鉸制孔用螺栓連接的強度計算160
10.5滑動螺旋傳動簡介162
10.5.1普通螺旋傳動162
10.5.2差動螺旋傳動162
10.6鍵連接163
10.6.1鍵連接的類型、標準與應用163
10.6.2平鍵的選擇及強度計算165
10.7花鍵和銷連接167
10.7.1花鍵連接167
10.7.2銷連接167
第11章軸和軸承1711
1.1軸的功用、類型及材料選擇171
11.1.1軸的類型171
11.1.2軸的材料及選擇172
11.2軸的結(jié)構(gòu)設計173
11.2.1軸設計應滿足的要求及設計步驟173
11.2.2最小軸徑的估算173
11.2.3軸的結(jié)構(gòu)設計174
11.2.4軸上零件的固定和定位175
11.2.5軸的結(jié)構(gòu)工藝性177
11.3軸的強度計算178
11.4軸的設計179
11.5滾動軸承的基本知識181
11.5.1滾動軸承的結(jié)構(gòu)181
11.5.2滾動軸承的類型及特點182
11.5.3滾動軸承的代號183
11.6滾動軸承類型的選擇185
11.6.1滾動軸承的失效形式和計算準則185
11.6.2滾動軸承的選擇計算185
11.6.3滾動軸承的組合設計190
11.7滑動軸承的結(jié)構(gòu)和軸承材料192
11.7.1滑動軸承的結(jié)構(gòu)形式192
11.7.2軸承材料193
第12章聯(lián)軸器和離合器196
12.1聯(lián)軸器196
12.1.1兩軸之間的相對位移196
12.1.2聯(lián)軸器的分類196
12.1.3常見的聯(lián)軸器介紹197
12.1.4聯(lián)軸器的選擇199
12.2離合器200
12.2.1牙嵌離合器200
12.2.2摩擦離合器201
參考文獻203