機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

目錄
第1章 緒論 1
1.1 機(jī)器的組成 1
1.2 機(jī)械應(yīng)滿足的基本要求及機(jī)械設(shè)計(jì)的一般程序 2
1.2.1 機(jī)械應(yīng)滿足的基本要求 2
1.2.2 機(jī)械設(shè)計(jì)的一般程序 2
1.3 機(jī)械零件設(shè)計(jì)概述 3
1.3.1 機(jī)械零件的失效與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 3
1.3.2 機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方法 5
1.3.3 機(jī)械零件的常用材料和選擇原則 9
1.4 本課程的性質(zhì)、研究?jī)?nèi)容和任務(wù) 11
習(xí)題 11
第2章 平面機(jī)構(gòu)基礎(chǔ) 12
2.1 機(jī)構(gòu)的組成 12
2.1.1 構(gòu)件 12
2.1.2 運(yùn)動(dòng)副 13
2.2 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 14
2.3 平面機(jī)構(gòu)的自由度 17
2.3.1 平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式 17
2.3.2 計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng) 18
習(xí)題 21
第3章 連桿機(jī)構(gòu) 23
3.1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本形式和特性 23
3.1.1 曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 23
3.1.2 雙曲柄機(jī)構(gòu) 26
3.1.3 雙搖桿機(jī)構(gòu) 27
3.2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件 28
3.3 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化 29
3.3.1 回轉(zhuǎn)副轉(zhuǎn)化成移動(dòng)副 29
3.3.2 取不同構(gòu)件為機(jī)架 29
3.3.3 雙移動(dòng)副四桿機(jī)構(gòu) 30
3.3.4 擴(kuò)大回轉(zhuǎn)副 31
3.3.5 四桿機(jī)構(gòu)的組合 32
3.4 平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 32
3.4.1 按照給定連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) 32
3.4.2 按照給定的行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) 33
3.4.3 按照給定兩連架桿對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) 34
3.4.4 按照給定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) 34
習(xí)題 36
第4章 凸輪機(jī)構(gòu) 38
4.1 凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類 38
4.1.1 凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用 38
4.1.2 凸輪機(jī)構(gòu)的分類 38
4.2 從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律 40
4.2.1 凸輪機(jī)構(gòu)的基本概念 40
4.2.2 從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律 41
4.3 凸輪輪廓設(shè)計(jì) 44
4.3.1 反轉(zhuǎn)法原理 44
4.3.2 圖解法設(shè)計(jì)凸輪輪廓 44
4.4 凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾個(gè)問題 47
4.4.1 凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角 47
4.4.2 基圓半徑 48
4.4.3 滾子半徑 48
習(xí)題 49
第5章 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 50
5.1 棘輪機(jī)構(gòu) 50
5.1.1 棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理 50
5.1.2 棘輪機(jī)構(gòu)的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用 50
5.1.3 棘輪機(jī)構(gòu)主要參數(shù)和工作條件 52
5.2 槽輪機(jī)構(gòu) 53
5.2.1 槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理 53
5.2.2 槽輪機(jī)構(gòu)的主要參數(shù) 54
5.3 其他間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 54
5.3.1 不完全齒輪機(jī)構(gòu) 54
5.3.2 凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 55
習(xí)題 56
第6章 齒輪傳動(dòng) 57
6.1 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)和分類 57
6.2 齒廓嚙合的基本定律 58
6.3 漸開線齒廓 59
6.3.1 漸開線及其性質(zhì) 59
6.3.2 漸開線齒廓符合齒廓嚙合基本定律 59
6.4 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪 61
6.4.1 直齒圓柱齒輪各部分的名稱及
基本參數(shù) 61
6.4.2 標(biāo)準(zhǔn)齒輪 62
6.5 漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的嚙合 63
6.5.1 正確嚙合條件 63
6.5.2 標(biāo)準(zhǔn)安裝 63
6.5.3 連續(xù)傳動(dòng)條件 64
6.6 漸開線直齒圓柱齒輪的加工 64
6.6.1 齒輪加工的基本原理 64
6.6.2 根切和最少齒數(shù) 66
6.6.3 變位齒輪 68
6.6.4 齒輪加工精度 69
6.7 齒輪的失效和齒輪材料 70
6.7.1 齒輪的失效 70
6.7.2 齒輪的材料 71
6.8 直齒圓柱齒輪的受力分析與強(qiáng)度計(jì)算 72
6.8.1 受力分析和計(jì)算載荷 72
6.8.2 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 73
6.8.3 齒根的彎曲強(qiáng)度計(jì)算 75
6.8.4 齒輪傳動(dòng)的主要參數(shù)選擇 77
6.9 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) 79
6.9.1 斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成及嚙合特點(diǎn) 79
6.9.2 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的基本
參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算 80
6.9.3 斜齒圓柱齒輪的重合度 81
6.9.4 斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒輪 82
6.9.5 斜齒圓柱齒輪的受力分析 82
6.9.6 斜齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 83
6.10 錐齒輪傳動(dòng) 85
6.10.1 錐齒輪概述 85
6.10.2 直齒錐齒輪齒廓特點(diǎn) 86
6.10.3 標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪傳動(dòng)的幾何計(jì)算 86
6.10.4 直齒錐齒輪傳動(dòng)的受力分析 87
6.11 齒輪結(jié)構(gòu) 88
6.12 齒輪傳動(dòng)的效率和潤(rùn)滑 90
6.12.1 齒輪傳動(dòng)的效率 90
6.12.2 齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑 91
習(xí)題 91
第7章 蝸桿傳動(dòng) 93
7.1 蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和類型 93
7.2 圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸 94
7.2.1 圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù) 94
7.2.2 圓柱蝸桿傳動(dòng)的幾何計(jì)算 96
7.3 蝸桿傳動(dòng)的失效形式、材料和結(jié)構(gòu) 97
7.3.1 失效形式 97
7.3.2 蝸桿傳動(dòng)的材料選擇 97
7.3.3 蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu) 97
7.4 蝸桿傳動(dòng)的受力分析和強(qiáng)度計(jì)算 98
7.4.1 蝸桿傳動(dòng)的受力分析 98
7.4.2 蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 99
7.5 蝸桿傳動(dòng)的效率、潤(rùn)滑和熱平衡計(jì)算 100
7.5.1 蝸桿傳動(dòng)的效率 100
7.5.2 蝸桿傳動(dòng)的潤(rùn)滑 101
7.5.3 蝸桿傳動(dòng)的熱平衡計(jì)算 101
習(xí)題 103
第8章 輪系 104
8.1 輪系概述 104
8.1.1 輪系的分類 104
8.1.2 輪系的傳動(dòng)比 104
8.1.3 從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向 105
8.2 輪系的傳動(dòng)比計(jì)算 106
8.2.1 定軸輪系的傳動(dòng)比 106
8.2.2 周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比 106
8.2.3 混合輪系的傳動(dòng)比計(jì)算 108
8.3 輪系的功用 108
8.3.1 實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比 108
8.3.2 實(shí)現(xiàn)變速、換向傳動(dòng) 109
8.3.3 實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成和分解 109
8.3.4 其他功用 110
習(xí)題 110
第9章 帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng) 112
9.1 帶傳動(dòng)類型、特點(diǎn)和應(yīng)用 112
9.1.1 帶傳動(dòng)的類型與主要特點(diǎn) 112
9.1.2 V 帶標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu) 113
9.1.3 帶傳動(dòng)的幾何參數(shù) 114
9.2 帶傳動(dòng)工作情況分析 115
9.2.1 帶傳動(dòng)受力分析 115
9.2.2 帶的應(yīng)力分析 116
9.2.3 帶傳動(dòng)彈性滑動(dòng)和打滑 117
9.3 普通V 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 118
9.3.1 帶傳動(dòng)的主要失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 118
9.3.2 V 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算和參數(shù)選擇 118
9.4 同步帶傳動(dòng)簡(jiǎn)介 122
9.5 帶輪設(shè)計(jì) 123
9.6 帶傳動(dòng)的張緊裝置 124
9.7 鏈傳動(dòng)類型和應(yīng)用 127
9.7.1 鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用 127
9.7.2 鏈傳動(dòng)的類型 127
9.8 滾子鏈傳動(dòng) 129
9.8.1 滾子鏈傳動(dòng)的結(jié)構(gòu) 129
9.8.2 滾子鏈標(biāo)準(zhǔn) 129
9.8.3 鏈輪 130
9.9 鏈傳動(dòng)工作情況分析 132
9.9.1 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性 132
9.9.2 鏈傳動(dòng)的受力分析 133
9.10 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 133
9.10.1 滾子鏈傳動(dòng)的失效形式 133
9.10.2 滾子鏈的功率曲線 134
9.10.3 滾子鏈傳動(dòng)參數(shù)的選擇 135
9.10.4 低速鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 136
9.11 鏈傳動(dòng)的布置和潤(rùn)滑 136
9.11.1 鏈傳動(dòng)的布置與張緊 136
9.11.2 鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑 137
習(xí)題 139
第10章 螺紋連接與螺旋傳動(dòng) 140
10.1 螺紋 140
10.1.1 螺紋的形成及主要參數(shù) 140
10.1.2 螺紋副的受力分析、效率和自鎖 141
10.1.3 螺紋的類型 143
10.2 螺紋連接的類型和標(biāo)準(zhǔn)螺紋連接件 144
10.2.1 螺紋連接的主要類型 144
10.2.2 標(biāo)準(zhǔn)螺紋連接件 146
10.2.3 螺紋連接件的材料及許用應(yīng)力 148
10.3 螺紋連接的預(yù)緊和防松 149
10.3.1 螺紋連接的預(yù)緊 149
10.3.2 螺紋連接的防松 150
10.4 螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算 151
10.4.1 普通螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算 151
10.4.2 加強(qiáng)桿螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算 155
10.5 提高螺紋連接強(qiáng)度的措施 156
10.5.1 改善螺紋牙間載荷分布不均的現(xiàn)象 156
10.5.2 減小影響螺栓疲勞強(qiáng)度的應(yīng)力幅 157
10.5.3 避免附加應(yīng)力 157
10.5.4 減小應(yīng)力集中 158
10.5.5 采用合理的制造工藝 158
10.6 螺旋傳動(dòng) 158
10.6.1 螺旋傳動(dòng)類型與特點(diǎn) 158
10.6.2 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)設(shè)計(jì) 160
10.6.3 其他螺旋傳動(dòng)簡(jiǎn)介 164
習(xí)題 165
第11章 軸與軸轂連接 167
11.1 軸的概述 167
11.1.1 軸的功用與分類 167
11.1.2 軸的材料 168
11.1.3 軸設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 169
11.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 170
11.2.1 軸上零件的裝配方案 170
11.2.2 軸上零件的定位 170
11.2.3 各軸段直徑和長(zhǎng)度的確定 172
11.2.4 軸的結(jié)構(gòu)工藝性 172
11.2.5 提高軸的承載能力的常用措施 173
11.3 軸的工作能力計(jì)算 174
11.3.1 軸的強(qiáng)度計(jì)算 174
11.3.2 軸的剛度計(jì)算 178
11.3.3 軸的臨界轉(zhuǎn)速 179
11.4 軸轂連接 180
11.4.1 鍵連接 180
11.4.2 花鍵連接 183
11.4.3 銷連接 183
11.4.4 成形連接 184
11.4.5 過盈連接 184
11.4.6 脹套連接 184
習(xí)題 185
第12章 滑動(dòng)軸承 187
12.1 滑動(dòng)軸承概述 187
12.1.1 摩擦狀態(tài) 187
12.1.2 滑動(dòng)軸承特點(diǎn) 187
12.1.3 滑動(dòng)軸承的分類 188
12.2 滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu) 189
12.2.1 徑向滑動(dòng)軸承 189
12.2.2 止推滑動(dòng)軸承 190
12.3 軸瓦結(jié)構(gòu)與材料 190
12.3.1 軸瓦結(jié)構(gòu) 190
12.3.2 軸瓦材料 191
12.4 滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 192
12.4.1 潤(rùn)滑劑 193
12.4.2 潤(rùn)滑方法和潤(rùn)滑裝置 194
12.5 非液體摩擦滑動(dòng)軸承的計(jì)算 195
12.5.1 向心軸承