機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

第1章　機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)概論　1

1.1　課程性質(zhì)和任務(wù)　1

1.2　初識(shí)機(jī)械設(shè)計(jì)　2

1.3　機(jī)械零件的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則　4

1.4　機(jī)械零件的設(shè)計(jì)步驟　6

1.5　課程學(xué)習(xí)的方法和目的　6

小結(jié)　7

習(xí)題　7

第2章　理論力學(xué)基礎(chǔ)　8

2.1　靜力學(xué)基礎(chǔ)　9

2.1.1　力的基本概念　9

2.1.2　約束與約束力　10

2.1.3　受力分析與受力圖　14

2.1.4　物體系的受力分析　15

2.2　平面匯交力系　17

2.2.1　平面匯交力系的概念　17

2.2.2　平面匯交力系的簡(jiǎn)化　18

2.2.3　平面匯交力系的平衡　19

2.3　力矩與力偶　20

2.3.1　力矩　20

2.3.2　力偶　21

2.4　平面任意力系　23

小結(jié)　29

習(xí)題　30

第3章　材料力學(xué)基礎(chǔ)　32

3.1　工程材料基本力學(xué)性能　33

3.1.1　材料力學(xué)的基本理論　33

3.1.2　內(nèi)力和應(yīng)力的概念　34

3.1.3　變形和應(yīng)變　36

3.1.4　材料的力學(xué)性能　37

3.2　拉伸與壓縮　37

3.2.1　受力和變形特點(diǎn)　37

3.2.2　拉(壓)桿的強(qiáng)度計(jì)算　38

3.2.3　拉(壓)桿件的變形與胡克定律　39

3.3　剪切與擠壓　41

3.3.1　受力和變形特點(diǎn)　41

3.3.2　剪切實(shí)用計(jì)算　42

3.3.3　擠壓實(shí)用計(jì)算　42

3.4　圓軸的扭轉(zhuǎn)　43

3.4.1　受力和變形特點(diǎn)　44

3.4.2　外力偶矩、扭矩和扭矩圖　44

3.4.3　圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算　46

3.4.4　知識(shí)拓展——材料失效與強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則　48

3.5　梁的彎曲　51

3.5.1　受力特點(diǎn)與變形特點(diǎn)　51

3.5.2　梁的內(nèi)力—剪力與彎矩　52

3.5.3　梁的純彎曲　53

3.6　組合變形和壓桿穩(wěn)定　58

3.6.1　組合變形的基本原理　59

3.6.2　組合變形的計(jì)算　59

3.6.3　壓桿穩(wěn)定性的概念　60

3.6.4　壓桿的穩(wěn)定計(jì)算　61

小結(jié)　63

習(xí)題　63

第4章　常用機(jī)構(gòu)　65

4.1　平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析　66

4.1.1　機(jī)構(gòu)的組成　66

4.1.2　機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖　69

4.1.3　機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件　70

4.2　平面連桿機(jī)構(gòu)　73

4.2.1　鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本形式　73

4.2.2　鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件　76

4.2.3　平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性　77

4.2.4　鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式　80

4.2.5　平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)　83

4.3　凸輪機(jī)構(gòu)　84

4.3.1　凸輪機(jī)構(gòu)的組成　84

4.3.2　凸輪機(jī)構(gòu)的類型　85

4.3.3　從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律　87

4.3.4　按已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律繪制凸輪輪廓　89

4.3.5　凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題　92

4.4　間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)　94

4.4.1　棘輪機(jī)構(gòu)　95

4.4.2　槽輪機(jī)構(gòu)　98

4.4.3　不完全齒輪機(jī)構(gòu)　99

小結(jié)　100

習(xí)題　101

第5章　撓性傳動(dòng)　102

5.1　帶傳動(dòng)　103

5.1.1　帶傳動(dòng)的分類及應(yīng)用　103

5.1.2　帶傳動(dòng)的工作情況分析　105

5.1.3　V帶的設(shè)計(jì)　107

5.1.4　V帶傳動(dòng)的張緊、使用和維護(hù)　112

5.2　鏈傳動(dòng)　114

5.2.1　鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)和分類　114

5.2.2　滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方法　116

5.2.3　滾子鏈鏈輪　118

5.2.4　鏈傳動(dòng)的使用與維護(hù)　119

小結(jié)　121

習(xí)題　121

第6章　齒輪傳動(dòng)和蝸桿傳動(dòng)　123

6.1　齒輪傳動(dòng)綜述　124

6.1.1　齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)　124

6.1.2　齒輪傳動(dòng)的類型　125

6.2　齒輪的齒廓曲線　126

6.2.1　齒輪嚙合的基本定律　126

6.2.2　齒廓曲線的選擇　127

6.3　漸開(kāi)線齒廓的嚙合性質(zhì)　127

6.3.1　漸開(kāi)線的形成及其特性　127

6.3.2　漸開(kāi)線方程式及漸開(kāi)線函數(shù)　128

6.3.3　漸開(kāi)線齒輪齒廓的嚙合特性　129

6.4　漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)　129

6.4.1　漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪各部分名稱　130

6.4.2　漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)　131

6.4.3　漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算　133

6.4.4　齒條和內(nèi)嚙合齒輪的尺寸　134

6.5　漸開(kāi)線齒輪正確嚙合和連續(xù)傳動(dòng)的條件　135

6.5.1　漸開(kāi)線齒輪的正確嚙合條件　135

6.5.2　齒輪傳動(dòng)的中心距及嚙合角　136

6.5.3　漸開(kāi)線齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件　138

6.5.4　齒輪的安裝　138

6.6　標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算　140

6.6.1　受力分析　140

6.6.2　輪齒的計(jì)算載荷　141

6.6.3　齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算　141

6.6.4　齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算　142

6.6.5　齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算　143

6.6.6　齒輪主要參數(shù)的選擇　144

6.7　齒輪的切削加工　145

6.7.1　成形法　145

6.7.2　范成法　146

6.7.3　根切現(xiàn)象　147

6.8　其他常用齒輪傳動(dòng)　148

6.8.1　齒輪齒條傳動(dòng)　148

6.8.2　斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)　149

6.8.3　直齒圓錐齒輪傳動(dòng)　152

6.9　齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)　153

6.9.1　齒輪的失效形式　153

6.9.2　齒輪的材料　156

6.9.3　齒輪結(jié)構(gòu)　157

6.9.4　齒輪的精度和標(biāo)注　157

6.9.5　齒輪的潤(rùn)滑　158

6.10　蝸桿傳動(dòng)　159

6.10.1　初識(shí)蝸桿傳動(dòng)　159

6.10.2　普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)　160

6.10.3　蝸桿傳動(dòng)回轉(zhuǎn)方向的判別　161

6.10.4　蝸桿傳動(dòng)的正確嚙合條件　161

6.10.5　蝸桿、蝸輪的結(jié)構(gòu)　162

6.10.6　蝸桿傳動(dòng)的受力分析　163

6.10.7　蝸桿蝸輪的失效形式與計(jì)算準(zhǔn)則　163

6.10.8　蝸桿傳動(dòng)的潤(rùn)滑與 熱平衡　164

小結(jié)　164

習(xí)題　165

第7章　輪系　166

7.1　輪系的分類　167

7.2　輪系的傳動(dòng)比計(jì)算　168

7.2.1　定軸輪系的傳動(dòng)比　169

7.2.2　周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比　173

7.2.3　復(fù)合輪系的傳動(dòng)比　175

7.3　輪系的功用　177

7.3.1　實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)　177

7.3.2　實(shí)現(xiàn)變速與換向轉(zhuǎn)動(dòng)　177

7.3.3　實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解　178

7.3.4　實(shí)現(xiàn)大功率傳遞　179

7.4　輪系的設(shè)計(jì)　179

7.4.1　定軸輪系的設(shè)計(jì)　179

7.4.2　周轉(zhuǎn)輪系的設(shè)計(jì)　180

7.4.3　特殊行星傳動(dòng)簡(jiǎn)介　181

小結(jié)　183

練習(xí)　183

第8章　機(jī)械連接及螺旋傳動(dòng)　185

8.1　鍵連接　186

8.1.1　平鍵連接　186

8.1.2　半圓鍵連接　188

8.1.3　楔鍵連接　188

8.1.4　切向鍵連接　189

8.1.5　花鍵連接　190

8.1.6　鍵連接應(yīng)用小結(jié)　190

8.2　銷連接　191

8.2.1　銷連接的種類和用途　191

8.2.2　銷連接的應(yīng)用　191

8.3　螺紋連接　192

8.3.1　螺紋的形成原理和種類　192

8.3.2　螺紋副的受力分析、效率和自鎖　194

8.3.3　標(biāo)準(zhǔn)螺紋連接的種類和用途　196

8.3.4　螺紋連接的預(yù)緊和防松　198

8.3.5　螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算　201

8.4　螺旋傳動(dòng)　207

8.4.1　螺旋傳動(dòng)的類型及應(yīng)用　207

8.4.2　滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)和材料　209

8.4.3　滾動(dòng)螺旋簡(jiǎn)介　210

小結(jié)　211

習(xí)題　212

第9章　軸系零部件　213

9.1　軸　214

9.1.1　軸的類型及設(shè)計(jì)要求　215

9.1.2　軸的材料　216

9.1.3　軸的加工工藝性要求　217

9.1.4　軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　217

9.1.5　軸的強(qiáng)度校核計(jì)算　219

9.1.6　軸的設(shè)計(jì)計(jì)算　221

9.2　軸承　223

9.2.1　滾動(dòng)軸承　224

9.2.2　滑動(dòng)軸承　237

9.3　聯(lián)軸器、離合器和制動(dòng)器　241

9.3.1　聯(lián)軸器　241

9.3.2　離合器　244

9.3.3　制動(dòng)器　245

小結(jié)　247

習(xí)題　247

參考文獻(xiàn)　2492100433B

本書(shū)根據(jù)高等職業(yè)教育的特點(diǎn)，將工程力學(xué)、機(jī)械原理及機(jī)械零件的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)整合，從實(shí)用的角度出發(fā)介紹機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)。全書(shū)分為9章，包括機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、理論力學(xué)基礎(chǔ)、材料力學(xué)基礎(chǔ)、常用機(jī)構(gòu)、撓性傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)和蝸桿傳動(dòng)、機(jī)械連接與螺旋傳動(dòng)、輪系、軸系零部件等。全書(shū)突出重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)，強(qiáng)化職業(yè)技能訓(xùn)練，既方便高等職業(yè)院校教師教學(xué)，又方便學(xué)生學(xué)習(xí)。

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《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》可作為高職高專院校機(jī)械類和近機(jī)類各專業(yè)的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教材，也可供其他非機(jī)類專業(yè)學(xué)生及相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員參考。