機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第2版）

0緒論1
1平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析與速度分析3
1.1平面機(jī)構(gòu)的組成3
1.1.1運(yùn)動(dòng)副3
1.1.2運(yùn)動(dòng)副的分類3
1.1.3運(yùn)動(dòng)鏈3
1.1.4機(jī)構(gòu)4
1.2平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖4
1.2.1平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖4
1.2.2平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制6
1.3平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算6
1.3.1平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算公式6
1.3.2平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算6
1.3.3機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件9
1.4平面機(jī)構(gòu)的組成原理、結(jié)構(gòu)分類及結(jié)構(gòu)分析9
1.4.1平面機(jī)構(gòu)的組成原理9
1.4.2平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類10
1.4.3平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析11
1.5速度瞬心及其在機(jī)構(gòu)速度分析上的應(yīng)用11
1.5.1速度瞬心11
1.5.2速度瞬心位置的確定12
1.5.3速度瞬心在速度分析上的應(yīng)用13
習(xí)題14
2平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)16
2.1平面連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)16
2.2平面四連桿機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用17
2.2.1平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式17
2.2.2平面四桿機(jī)構(gòu)的演化19
2.3平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識(shí)22
2.3.1四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件22
2.3.2急回運(yùn)動(dòng)和行程速比系數(shù)23
2.3.3平面連桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角與死點(diǎn)24
2.4平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)27
2.4.1圖解法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)27
2.4.2解析法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)30
習(xí)題31
3凸輪機(jī)構(gòu)33
3.1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及分類33
3.1.1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用33
3.1.2凸輪機(jī)構(gòu)的分類34
3.2從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律36
3.2.1凸輪輪廓與從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的關(guān)系36
3.2.2從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律37
3.2.3從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇42
3.3凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)42
3.3.1凸輪廓線設(shè)計(jì)方法的基本原理42
3.3.2圖解法設(shè)計(jì)凸輪廓線43
3.3.3解析法設(shè)計(jì)凸輪廓線45
3.4凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定47
3.4.1凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角47
3.4.2凸輪機(jī)構(gòu)的基圓半徑48
3.4.3凸輪機(jī)構(gòu)的滾子半徑的選擇49
習(xí)題50
4齒輪機(jī)構(gòu)52
4.1齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和類型52
4.2齒廓曲線52
4.2.1齒廓嚙合基本定律53
4.2.2齒廓曲線的選擇54
4.3漸開線及漸開線齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)54
4.3.1漸開線的形成、特性及其方程54
4.3.2漸開線齒廓滿足定傳動(dòng)比傳動(dòng)55
4.3.3漸開線齒廓傳動(dòng)的特點(diǎn)55
4.4漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的各部分名稱、參數(shù)及尺寸計(jì)算56
4.4.1各部分名稱及符號(hào)56
4.4.2標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)56
4.4.3標(biāo)準(zhǔn)直齒輪的幾何尺寸計(jì)算57
4.4.4標(biāo)準(zhǔn)齒條的特點(diǎn)58
4.4.5任意圓上的齒厚58
4.5漸開線齒輪的加工方法及變位齒輪59
4.5.1齒輪輪齒的加工方法59
4.5.2根切60
4.5.3變位齒輪61
4.6漸開線齒輪的嚙合傳動(dòng)61
4.6.1直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件61
4.6.2一對(duì)齒輪的嚙合過(guò)程62
4.6.3齒輪傳動(dòng)的中心距及嚙合角62
4.6.4直齒圓柱齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件63
4.7平行軸斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)64
4.7.1斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成及其嚙合特性64
4.7.2斜齒輪的基本參數(shù)65
4.7.3斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件及重合度66
4.7.4斜齒輪的當(dāng)量齒數(shù)66
4.7.5斜齒輪的幾何尺寸計(jì)算67
4.7.6斜齒輪的優(yōu)缺點(diǎn)68
4.8直齒圓錐齒輪68
4.8.1圓錐齒輪概述68
4.8.2背錐和當(dāng)量齒數(shù)68
4.8.3直齒圓錐齒輪幾何尺寸計(jì)算69
習(xí)題70
5輪系71
5.1輪系的分類71
5.2定軸輪系傳動(dòng)比72
5.2.1平行軸定軸輪系傳動(dòng)比72
5.2.2空間定軸輪系傳動(dòng)比73
5.3周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比73
5.4復(fù)合輪系75
5.5輪系的應(yīng)用77
5.5.1輪系的齒數(shù)條件77
5.5.2輪系的功用77
5.6其它幾種常用行星傳動(dòng)簡(jiǎn)介79
5.6.1漸開線少齒差行星傳動(dòng)79
5.6.2擺線針輪行星傳動(dòng)79
5.6.3諧波齒輪傳動(dòng)80
習(xí)題80
6其他常用機(jī)構(gòu)82
6.1棘輪機(jī)構(gòu)82
6.1.1棘輪機(jī)構(gòu)的組成、工作原理82
6.1.2棘輪機(jī)構(gòu)的類型和應(yīng)用82
6.1.3棘輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)84
6.2槽輪機(jī)構(gòu)85
6.2.1槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理和類型85
6.2.2槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù)及運(yùn)動(dòng)特性86
6.3不完全齒輪機(jī)構(gòu)87
6.4凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)88
6.4.1圓柱凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)88
6.4.2蝸桿凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)88
6.5萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu)88
6.6組合機(jī)構(gòu)89
習(xí)題90
7機(jī)械的調(diào)速與平衡91
7.1機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)91
7.1.1引起機(jī)械速度波動(dòng)的原因91
7.1.2機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的平均角速度和速度不均勻系數(shù)91
7.1.3周期性速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)92
7.1.4非周期性速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)95
7.2剛性轉(zhuǎn)子的平衡96
7.2.1問(wèn)題的提出96
7.2.2盤類轉(zhuǎn)子的平衡96
7.2.3軸類轉(zhuǎn)子的平衡98
習(xí)題101
8機(jī)械零件設(shè)計(jì)概論102
8.1機(jī)械零件的失效形式102
8.1.1整體斷裂102
8.1.2過(guò)大的殘余變形102
8.1.3表面破壞102
8.1.4破壞正常工作條件引起的失效102
8.2機(jī)械零件設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求103
8.2.1避免在預(yù)定壽命期內(nèi)失效的要求103
8.2.2結(jié)構(gòu)工藝性要求103
8.2.3經(jīng)濟(jì)性要求103
8.2.4質(zhì)量小的要求103
8.2.5可靠性要求104
8.3機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則104
8.3.1強(qiáng)度準(zhǔn)則104
8.3.2剛度準(zhǔn)則104
8.3.3壽命準(zhǔn)則104
8.3.4振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則104
8.3.5可靠性準(zhǔn)則105
8.4機(jī)械零件常用材料及其選擇105
8.4.1機(jī)械零件常用的材料105
8.4.2機(jī)械零件材料的選擇原則106
8.5機(jī)械設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)化106
8.6機(jī)械零件的許用應(yīng)力107
8.6.1材料的疲勞特性107
8.6.2零件的極限應(yīng)力線圖110
8.6.3提高機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的措施111
8.7機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度111
8.8摩擦、磨損及潤(rùn)滑112
8.8.1摩擦112
8.8.2磨損113
8.8.3潤(rùn)滑115
習(xí)題116
9螺紋連接117
9.1螺紋117
9.1.1螺紋及螺紋的主要參數(shù)117
9.1.2螺紋分類、特點(diǎn)和應(yīng)用118
9.2螺紋連接的基本類型和標(biāo)準(zhǔn)螺紋連接件120
9.2.1螺紋連接的基本類型120
9.2.2標(biāo)準(zhǔn)螺紋連接件121
9.3螺紋連接的預(yù)緊和防松124
9.3.1螺紋連接的預(yù)緊124
9.3.2螺紋連接的防松126
9.4螺栓組連接設(shè)計(jì)128
9.4.1螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)128
9.4.2螺栓組連接受力分析130
9.5單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算134
9.5.1松螺栓連接強(qiáng)度計(jì)算134
9.5.2緊螺栓連接強(qiáng)度計(jì)算134
9.5.3螺栓連接件的許用應(yīng)力138
9.6螺紋連接零件的常用材料和力學(xué)性能等級(jí)139
9.7提高螺栓連接強(qiáng)度的措施140
習(xí)題145
10嚙合傳動(dòng)148
10.1齒輪傳動(dòng)的主要失效形式148
10.2齒輪材料及熱處理選擇150
10.2.1齒輪材料150
10.2.2齒輪熱處理150
10.3齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷152
10.3.1輪齒的受力分析152
10.3.2計(jì)算載荷153
10.4標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算154
10.4.1齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算154
10.4.2齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算156
10.4.3齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇157
10.5齒輪材料的許用應(yīng)力與精度選擇159
10.5.1齒輪傳動(dòng)的許用應(yīng)力159
10.5.2齒輪精度的選擇160
10.6標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算164
10.6.1標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)重合度164
10.6.2齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算164
10.6.3齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算166
10.7標(biāo)準(zhǔn)錐齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算169
10.7.1設(shè)計(jì)參數(shù)170
10.7.2輪齒的受力分析170
10.7.3齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算170
10.7.4齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算171
10.8齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)172
10.9齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑173
10.9.1齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑方式173
10.9.2潤(rùn)滑劑的選擇174
10.10蝸桿傳動(dòng)的組成、特點(diǎn)及類型174
10.11蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算175
10.12蝸桿傳動(dòng)的主要失效形式、常用材料和結(jié)構(gòu)178
10.13蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算簡(jiǎn)介179
習(xí)題180
11帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)182
11.1引言182
11.2帶傳動(dòng)183
11.2.1帶傳動(dòng)的特點(diǎn)、組成、類型183
11.2.2普通V帶和窄V帶的型號(hào)及結(jié)構(gòu)184
11.2.3V帶帶輪186
11.2.4帶傳動(dòng)的工作情況分析188
11.2.5帶傳動(dòng)的張緊191
11.2.6其它帶傳動(dòng)簡(jiǎn)介192
11.3帶傳動(dòng)案例設(shè)計(jì)與分析194
11.3.1設(shè)計(jì)要求與數(shù)據(jù)194
11.3.2設(shè)計(jì)內(nèi)容194
11.3.3設(shè)計(jì)步驟、結(jié)果及說(shuō)明194
11.4鏈傳動(dòng)200
11.4.1鏈傳動(dòng)的組成、特點(diǎn)及應(yīng)用200
11.4.2滾子鏈的結(jié)構(gòu)參數(shù)201
11.4.3套筒滾子鏈輪202
11.4.4套筒滾子鏈傳動(dòng)的工作情況分析204
11.4.5鏈傳動(dòng)的合理布置和張緊方法206
11.4.6鏈傳動(dòng)的使用和維護(hù)207
11.4.7其它鏈傳動(dòng)及鏈條簡(jiǎn)介208
11.5鏈傳動(dòng)案例設(shè)計(jì)與分析209
11.5.1設(shè)計(jì)要求與參數(shù)209
11.5.2設(shè)計(jì)內(nèi)容209
11.5.3設(shè)計(jì)步驟、結(jié)果及說(shuō)明209
習(xí)題213
12滑動(dòng)軸承215
12.1液體動(dòng)壓潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承工作原理215
12.2滑動(dòng)軸承的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用217
12.3滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)、失效形式及常用材料217
12.3.1滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)217
12.3.2滑動(dòng)軸承的失效形式221
12.3.3滑動(dòng)軸承的材料222
12.4滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑225
12.4.1潤(rùn)滑劑及其選擇225
12.4.2潤(rùn)滑方法和潤(rùn)滑裝置226
12.4.3不完全液體潤(rùn)滑軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算227
習(xí)題230
13滾動(dòng)軸承231
13.1概述231
13.1.1滾動(dòng)軸承的組成231
13.1.2滾動(dòng)軸承的分類232
13.2常用滾動(dòng)軸承的類型、代號(hào)及選擇232
13.2.1常用滾動(dòng)軸承的類型232
13.2.2滾動(dòng)軸承的代號(hào)232
13.2.3滾動(dòng)軸承的選擇235
13.3滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算236
13.3.1滾動(dòng)軸承內(nèi)部的載荷分布及應(yīng)力變化情況236
13.3.2滾動(dòng)軸承的失效形式236
13.3.3滾動(dòng)軸承的計(jì)算準(zhǔn)則237
13.3.4軸承的壽命237
13.3.5基本額定動(dòng)載荷237
13.3.6滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算公式238
13.3.7滾動(dòng)軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷238
13.3.8角接觸軸承軸向載荷Fa的計(jì)算239
13.3.9滾動(dòng)軸承的靜載荷計(jì)算240
13.4滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)244
13.4.1軸承的軸向固定244
13.4.2滾動(dòng)軸承的配合與裝拆246
13.4.3軸向位置及軸承游隙的調(diào)整246
13.4.4支承部分的剛度和同軸度246
13.4.5滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑247
13.4.6滾動(dòng)軸承的密封248
習(xí)題250
14軸及其連接252
14.1概述252
14.1.1軸的用途與分類252
14.1.2軸的材料252
14.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)255
14.2.1零件在軸上的定位255
14.2.2軸段的直徑和長(zhǎng)度的確定265
14.2.3軸的定位265
14.2.4提高軸的強(qiáng)度和剛度的措施266
14.2.5軸的結(jié)構(gòu)工藝性267
14.3軸的強(qiáng)度計(jì)算267
14.3.1軸的強(qiáng)度校核計(jì)算267
14.3.2軸的剛度校核270
14.3.3軸的振動(dòng)及振動(dòng)穩(wěn)定性的概念271
習(xí)題276
參考文獻(xiàn)278