《機械設計基礎》是根據教育部高等學校機械設計基礎課程的教學基本要求編寫的!稒C械設計基礎》緊扣“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的目標,突出了高等工科院校應用型人才培養(yǎng)的特點,教材內容更貼近工程實踐。
為適應目前教學改革的需要,《機械設計基礎》將機械原理與機械設計的內容有機結合在一起。全書共分19部分,內容包括:緒論,平面機構運動簡圖及自由度,平面連桿機構,凸輪機構,齒輪機構,輪系,間歇運動機構,機械的平衡,機械的運轉及其速度波動的調節(jié),機械零件設計概論,連接,齒輪傳動,蝸桿傳動,帶傳動和鏈傳動,軸,滾動軸承,滑動軸承,聯(lián)軸器、離合器和制動器,彈簧。每章配有習題,可幫助讀者深入理解并掌握所學內容。
《機械設計基礎》可作為高等工科學校近機類、機械類專業(yè)的教材,也可作為有關工程技術人員的參考書。
前言
緒論
0.1 機器的組成及特征
0.2 本課程的內容、地位和任務
0.3 機器設計應滿足的基本要求和一般程序
0.4 機械的現(xiàn)代設計方法簡介
0.5 習題
第1章 平面機構運動簡圖及自由度
1.1 平面機構的組成
1.1.1 運動副及分類
1.1.2 機構中構件的分類
1.2 平面機構運動簡圖
1.2.1 運動副及構件的常用畫法
1.2.2 常用機構的運動簡圖符號
1.2.3 機構運動簡圖的繪制
1.3 平面機構的自由度
1.3.1 平面機構的自由度計算
1.3.2 機構具有確定運動的條件
1.3.3 計算平面機構自由度時應注意的問題
1.4 習題
第2章 平面連桿機構
2.1 平面連桿機構的類型
2.1.1 鉸鏈四桿機構的類型
2.1.2 鉸鏈四桿機構的演化
2.2 平面四桿機構的基本特性
2.2.1 鉸鏈四桿機構存在曲柄的條件
2.2.2 運動的急回特性和行程速比系數(shù)
2.2.3 壓力角與傳動角
2.2.4 死點位置
2.3 平面四桿機構的設計
2.3.1 用圖解法設計平面四桿機構
2.3.2 用解析法設計平面四桿機構
2.4 用速度瞬心法作平面機構的速度分析
2.4.1 速度瞬心及其位置的確定
2.4.2 利用速度瞬心法進行平面機構的速度分析
2.5 習題
第3章 凸輪機構
3.1 概述
3.1.1 凸輪機構的組成及應用
3.1.2 凸輪機構的類型
3.2 常用從動件的運動規(guī)律
3.2.1 凸輪輪廓與從動件的運動關系
3.2.2 等速運動規(guī)律
3.2.3 等加速等減速運動規(guī)律
3.2.4 簡諧運動規(guī)律
3.3 圖解法設計盤形凸輪輪廓
3.3.1 反轉法
3.3.2 直動從動件盤形凸輪輪廓的繪制
3.3.3 擺動從動件盤形凸輪輪廓的繪制
3.4 凸輪機構基本尺寸的確定
3.4.1 凸輪機構的壓力角
3.4.2 凸輪基圓半徑的確定
3.4.3 滾子半徑的確定
3.5 習題
第4章 齒輪機構
4.1 齒輪機構的特點和類型
4.1.1 齒輪機構的特點
4.1.2 齒輪機構的類型
4.2 齒廓嚙合基本定律
4.3 漸開線齒廓
4.3.1 漸開線的形成
4.3.2 漸開線的性質
4.3.3 漸開線齒廓的嚙合特點
4.4 漸開線標準直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)及幾何尺寸計算
4.4.1 直齒圓柱齒輪各部分的名稱和符號
4.4.2 直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)
4.4.3 直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計算
4.5 漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動
4.5.1 正確嚙合條件
4.5.2 正確安裝條件
4.5.3 連續(xù)傳動條件
4.6 漸開線齒輪齒廓切削加工的原理
4.6.1 成形法
4.6.2 展成法
4.7 漸開線齒廓的根切現(xiàn)象與標準齒輪的最少齒數(shù)
4.7.1 根切現(xiàn)象
4.7.2 最少齒數(shù)
4.8 變位齒輪
4.9 平行軸斜齒圓柱齒輪機構
4.9.1 齒廓曲面的形成
4.9.2 基本參數(shù)和幾何尺寸計算
4.9.3 正確嚙合條件和重合度
4.9.4 斜齒圓柱齒輪機構的特點
4.9.5 當量齒數(shù)和最少齒數(shù)
4.10 直齒錐齒輪機構
4.10.1 概述
4.10.2 背錐和當量齒數(shù)
4.10.3 直齒錐齒輪的嚙合傳動和幾何尺寸
4.11 習題
第5章 輪系
5.1 輪系及其分類
5.1.1 定軸輪系
5.1.2 周轉輪系
5.1.3 復合輪系
5.2 定軸輪系傳動比計算
5.2.1 定軸輪系主、從動輪轉向關系確定
5.2.2 定軸輪系傳動比的計算
5.3 周轉輪系傳動比計算
5.4 復合輪系傳動比計算
5.5 輪系的功用
5.6 其他新型行星齒輪傳動簡介
5.6.1 漸開線少齒差行星齒輪傳動
5.6.2 擺線針輪傳動
5.6.3 諧波齒輪傳動
5.7 習題
第6章 間歇運動機構
6.1 棘輪機構
6.1.1 棘輪機構的組成及其工作特點
6.1.2 棘輪機構的類型及應用
6.1.3 棘輪機構設計
6.2 槽輪機構
6.2.1 槽輪機構的組成及工作特點
6.2.2 槽輪機構的類型及應用
6.2.3 槽輪機構主要參數(shù)和幾何尺寸計算
6.3 凸輪式間歇運動機構
6.3.1 凸輪式間歇運動機構的工作原理和特點
6.3.2 凸輪式間歇運動機構的類型及應用
6.4 不完全齒輪機構
6.4.1 不完全齒輪機構的工作原理和特點
6.4.2 不完全齒輪機構的類型及應用
6.5 習題
第7章 機械的平衡
7.1 機械平衡的目的及內容
7.2 剛性轉子的平衡計算
7.2.1 剛性轉子的靜平衡計算
7.2.2 剛性轉子的動平衡計算
7.3 剛性轉子的平衡試驗
7.3.1 靜平衡試驗
7.3.2 動平衡試驗
7.4 轉子的許用不平衡量
7.5 習題
第8章 機械的運轉及其速度波動的調節(jié)
8.1 概述
8.1.1 機械運轉的三個階段
8.1.2 機械速度波動的原因及影響
8.1.3 機械速度波動的類型及調節(jié)方法
8.2 機械運轉的平均速度和不均勻系數(shù)
8.3 飛輪的簡易設計方法
8.3.1 飛輪設計的基本原理
8.3.2 最大盈虧功的確定
8.3.3 飛輪結構和主要尺寸的確定
8.4 習題
第9章 機械零件設計
9.1 機械零件設計概述
9.1.1 機械零件的主要失效形式
9.1.2 機械零件的設計準則
9.1.3 機械零件設計的方法
9.1.4 機械零件設計的一般步驟
9.2 機械零件的強度
9.2.1 機械零件的載荷和應力
9.2.2 許用應力的計算
9.2.3 安全系數(shù)
9.2.4 機械零件的接觸強度
9.3 潤滑與密封概述
9.3.1 摩擦
9.3.2 磨損
9.3.3 潤滑
9.3.4 密封
9.4 機械零件的常用材料及其選用
9.4.1 機械零件的常用材料
9.4.2 機械零件材料的選擇原則
9.5 機械零件的工藝性及標準化
9.5.1 零件結構的工藝性
9.5.2 機械零件的標準化
9.6 習題
第10章 連接
10.1 螺紋
10.1.1 常用螺紋的類型
10.1.2 螺紋的主要參數(shù)
10.1.3 螺紋副的效率和自鎖
10.1.4 常用螺紋的特點和應用
10.2 螺紋連接的基本類型
10.3 螺紋連接的標準連接件
10.4 螺紋連接的預緊與防松
10.4.1 螺紋連接的預緊
10.4.2 螺紋連接的防松
10.5 螺栓組連接的設計
10.5.1 螺栓組連接的結構設計
10.5.2 螺栓組連接的受力分析
10.6 單個螺栓連接的強度計算
10.6.1 受拉螺栓連接
10.6.2 受剪切螺栓連接
10.7 螺紋連接件的材料與許用應力
10.8 提高螺紋連接強度的措施
10.9 螺旋傳動
10.9.1 螺旋傳動的類型及應用
10.9.2 螺旋傳動的結構及材料
10.9.3 滑動螺旋副傳動的設計計算
10.10 鍵連接
10.10.1 鍵連接的分類、特點及應用
10.10.2 鍵的選擇與平鍵連接的強度計算
10.11 花鍵連接
10.11.1 花鍵連接的分類、特點及應用
10.11.2 花鍵連接的強度計算
10.12 銷連接
10.13 過盈配合連接
10.14 習題
第11章 齒輪傳動
11.1 齒輪傳動的失效形式和設計準則
11.1.1 齒輪傳動的失效形式
11.1.2 齒輪傳動的設計準則
11.2 齒輪的常用材料及許用應力
11.2.1 齒輪的常用材料
11.2.2 齒輪材料的選用原則
11.2.3 許用應力
11.3 直齒圓柱齒輪傳動的強度計算
11.3.1 輪齒的受力分析
11.3.2 計算載荷
11.3.3 齒面接觸疲勞強度計算
11.3.4 齒根彎曲疲勞強度計算
11.4 斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算
11.4.1 輪齒的受力分析
11.4.2 齒面接觸疲勞強度計算
11.4.3 齒根彎曲疲勞強度計算
11.5 直齒錐齒輪傳動的強度計算
11.5.1 輪齒的受力分析
11.5.2 齒面接觸疲勞強度計算
11.5.3 齒根彎曲疲勞強度計算
11.6 標準齒輪傳動的設計計算實例分析
11.6.1 齒輪精度等級選擇
11.6.2 設計參數(shù)選擇
11.6.3 齒輪傳動設計計算的步驟
11.6.4 實例分析
11.7 齒輪的結構設計
11.8 齒輪傳動的潤滑
11.9 習題
第12章 蝸桿傳動
12.1 蝸桿傳動的特點和類型
12.1.1 蝸桿傳動的特點
12.1.2 蝸桿傳動的類型
12.2 阿基米德蝸桿傳動的主要參數(shù)及幾何尺寸計算
12.2.1 主要參數(shù)及其選擇
12.2.2 幾何尺寸計算
12.3 蝸桿傳動的失效形式、設計準則和材料
12.3.1 蝸桿傳動的失效形式
12.3.2 蝸桿傳動設計準則
12.3.3 蝸桿傳動常用的材料及許用應力
12.4 蝸桿傳動的強度計算
12.4.1 受力分析
12.4.2 蝸輪齒面接觸疲勞強度計算
12.4.3 蝸輪齒根彎曲疲勞強度計算
12.4.4 蝸桿的剛度計算
12.5 蝸桿傳動的效率、潤滑及熱平衡計算
12.5.1 蝸桿傳動的效率
12.5.2 蝸桿傳動的潤滑
12.5.3 蝸桿傳動的熱平衡計算
12.5.4 實例分析
12.6 圓柱蝸桿和蝸輪的結構設計
12.7 習題
第13章 帶傳動和鏈傳動
13.1 帶傳動概述
13.1.1 帶傳動的組成和類型
13.1.2 帶傳動的形式及主要性能
13.1.3 帶傳動的幾何計算
13.1.4 帶傳動的特點與應用
13.2 帶和帶輪
13.2.1 V帶
13.2.2 普通V帶輪的結構
13.3 帶傳動的工作情況分析
13.3.1 帶傳動的力分析
13.3.2 帶傳動的應力分析
13.3.3 帶的彈性滑動和打滑
13.4 普通V帶傳動的設計計算
13.4.1 失效形式和設計準則
13.4.2 單根V帶的許用功率
13.4.3 普通V帶傳動的設計內容和步驟
13.4.4 實例分析
13.5 V帶傳動的張緊、安裝要求
13.5.1 帶傳動的張緊裝置
13.5.2 帶傳動的安裝、使用要求
13.6 同步帶傳動簡介
13.7 鏈傳動概述
13.7.1 鏈傳動的組成和類型
13.7.2 鏈傳動的特點及應用
13.8 滾子鏈與鏈輪
13.8.1 滾子鏈的結構
13.8.2 滾子鏈鏈輪
13.9 鏈傳動的工作情況分析
13.9.1 鏈傳動的運動不均勻性
13.9.2 鏈傳動的動載荷
13.9.3 鏈傳動的受力分析
13.10 滾子鏈傳動的設計計算
13.10.1 鏈傳動的失效形式
13.10.2 單排滾子鏈傳遞的額定功率
13.10.3 主要參數(shù)與選擇
13.10.4 滾子鏈傳動的設計內容和步驟
13.10.5 實例分析
13.11 鏈傳動的布置和潤滑
13.11.1 鏈傳動的合理布置
13.11.2 鏈傳動的潤滑
13.12 習題
第14章 軸
14.1 概述
14.1.1 軸的類型
14.1.2 軸設計中要解決的主要問題
14.2 軸的材料及選擇
14.3 軸的結構設計
14.3.1 擬定軸上零件的裝配方案
14.3.2 零件在軸上的定位和固定
14.3.3 軸的結構工藝性
14.3.4 改善軸的受力情況
14.4 軸的強度計算
14.4.1 按扭轉強度計算
14.4.2 按彎扭合成強度計算
14.5 軸的剛度計算
14.6 軸的振動穩(wěn)定性
14.7 軸的設計計算與實例分析
14.8 習題
第15章 滾動軸承
15.1 概述
15.1.1 滾動軸承的結構
15.1.2 滾動軸承的基本類型及特點
15.1.3 滾動軸承的代號
15.1.4 滾動軸承類型的選擇
15.2 滾動軸承的工作情況分析
15.2.1 滾動軸承內部的載荷分布
15.2.2 軸承工作時套圈與滾動體的應力變化情況
15.2.3 滾動軸承的失效形式及計算準則
15.3 滾動軸承的選擇計算
15.3.1 軸承壽命的基本概念
15.3.2 滾動軸承壽命的計算公式
15.3.3 滾動軸承的當量動載荷
15.3.4 角接觸球軸承和圓錐滾子軸承的軸向載荷Fa的計算
15.4 滾動軸承的靜強度計算
15.5 滾動軸承的組合設計
15.5.1 滾動軸承的固定
15.5.2 滾動軸承的配置
15.5.3 滾動軸承游隙和軸承軸向位置的調整
15.5.4 滾動軸承的配合、預緊和裝拆
15.5.5 滾動軸承的潤滑
15.5.6 滾動軸承的密封
15.6 習題
第16章 滑動軸承
16.1 概述
16.2 滑動軸承的結構形式
16.2.1 徑向滑動軸承的結構形式
16.2.2 推力滑動軸承的結構形式
16.2.3 滑動軸承的軸瓦結構
16.3 滑動軸承的失效形式、軸承材料
16.3.1 滑動軸承的失效形式
16.3.2 軸承材料
16.4 滑動軸承的潤滑
16.4.1 潤滑劑選用
16.4.2 潤滑裝置
16.5 非液體潤滑滑動軸承的設計計算
16.5.1 徑向滑動軸承的設計計算
16.5.2 推力滑動軸承的設計計算
16.5.3 實例分析
16.6 液體動壓潤滑的形成及基本方程
16.6.1 液體動壓潤滑承載油膜的形成條件
16.6.2 液體動壓潤滑的基本方程
16.7 其他形式滑動軸承簡介
16.7.1 多油楔滑動軸承
16.7.2 液體靜壓軸承
16.7.3 氣體軸承
16.8 習題
第17章 聯(lián)軸器、離合器和制動器
17.1 聯(lián)軸器
17.1.1 概述
17.1.2 剛性聯(lián)軸器
17.1.3 無彈性元件聯(lián)軸器
17.1.4 彈性聯(lián)軸器
17.1.5 聯(lián)軸器的選擇
17.2 離合器
17.2.1 牙嵌離合器
17.2.2 摩擦離合器
17.2.3 安全離合器
17.3 制動器
17.4 習題
第18章 彈簧
18.1 概述
18.1.1 彈簧的功用
18.1.2 彈簧的類型
18.2 彈簧的材料、許用應力和制造
18.2.1 彈簧的材料
18.2.2 彈簧的許用應力
18.2.3 彈簧的制造
18.3 圓柱螺旋彈簧的結構和幾何尺寸
18.3.1 圓柱螺旋彈簧的結構形式
18.3.2 圓柱螺旋彈簧的幾何尺寸
18.4 圓柱螺旋壓縮(拉伸)彈簧的設計計算
18.4.1 特性曲線
18.4.2 失效形式和設計準則
18.4.3 設計計算內容和設計步驟
18.5 其他彈簧簡介
18.5.1 碟形彈簧
18.5.2 圓柱螺旋扭轉彈簧
18.5.3 板簧
18.6 習題
參考文獻