機械設計基礎（岳大鑫）

緒論 1

0.1 名詞術語 1

0.2 機械設計的基本要求及一般程序 3

0.2.1 機械設計的基本要求 3

0.2.2 機械設計的一般程序 4

0.3 “機械設計基礎”課程的內容、 性質和任務 5

0.3.1 課程內容 5

0.3.2 課程性質與先修知識 5

0.3.3 課程任務 5

0.4 課程特點與學習方法 6

第1章 機構構形理論與機構速度分析 7

1.1 運動副及其分類 7

1.2 平面機構運動簡圖 9

1.3 平面機構的自由度 11

1.3.1 平面機構自由度計算公式 12

1.3.2 構件組合具有確定運動的條件 12

1.3.3 計算機構自由度的注意事項 13

1.4 速度瞬心及其在速度分析上的應用 15

1.4.1 速度瞬心及其求法 15

1.4.2 瞬心法在速度分析上的應用 17

1.5 用相對運動圖解法求機構速度 18

1.5.1 同一構件兩點之間的速度分析 19

1.5.2 兩構件以移動副相聯的重合點間的速度分析 20

習題 22

第2章 平面連桿機構 25

2.1 鉸鏈四桿機構的基本形式和工作特性 25

2.1.1 鉸鏈四桿機構的基本形式 25

2.1.2 鉸鏈四桿機構的工作特性 27

2.2 鉸鏈四桿機構存在曲柄的條件 31

2.3 平面四桿機構的演化 32

2.3.1 曲柄滑塊機構 32

2.3.2 導桿機構 33

2.3.3 搖塊機構和定塊機構 33

2.3.4 雙滑塊機構 34

2.3.5 偏心輪機構 35

2.4 平面四桿機構的設計 36

2.4.1 按照給定的行程速比系數K設計四桿機構 36

2.4.2 按照給定的連桿位置設計四桿機構 38

2.4.3 按照給定連架桿的對應位置設計四桿機構 38

2.4.4 按照給定點的運動軌跡設計四桿機構 40

習題 41

第3章 凸輪機構 44

3.1 概述 44

3.1.1 凸輪機構的應用 44

3.1.2 凸輪機構的分類 45

3.1.3 凸輪機構的特點 45

3.2 從動件的常用運動規(guī)律 46

3.2.1 等速運動規(guī)律 47

3.2.2 等加速等減速運動規(guī)律 48

3.2.3 簡諧運動規(guī)律 49

3.3 凸輪輪廓設計的圖解法 50

3.3.1 反轉法的原理 50

3.3.2 直動從動件盤形凸輪輪廓曲線設計 50

3.3.3 擺動從動件盤形凸輪輪廓曲線設計 52

3.4 凸輪輪廓設計的解析法 52

3.5 凸輪機構設計應注意的問題 54

3.5.1 滾子半徑的選擇 54

3.5.2 壓力角的校核 54

3.5.3 基圓半徑的確定 55

習題 55

第4章 齒輪機構 58

4.1 概述 58

4.2 齒廓實現定角速比傳動的條件 58

4.3 漸開線及漸開線齒廓 59

4.3.1 漸開線的形成及性質 59

4.3.2 漸開線齒廓的定角速比 60

4.3.3 漸開線齒廓的壓力角 61

4.3.4 嚙合線、 嚙合角、 齒廓間的壓力作用線 61

4.3.5 漸開線齒輪的可分性 61

4.4 漸開線齒輪各部分的名稱和尺寸計算 61

4.4.1 齒輪參數 61

4.4.2 幾何尺寸計算 63

4.5 漸開線標準齒輪的嚙合 64

4.5.1 正確嚙合條件 65

4.5.2 標準中心距 65

4.5.3 重合度條件 66

4.6 漸開線齒輪的切齒原理 66

4.6.1 齒輪輪齒的加工方法 66

4.6.2 輪齒的根切現象和最小齒數 68

4.6.3 變位齒輪傳動簡介 68

4.7 斜齒圓柱齒輪傳動 69

4.7.1 斜齒圓柱齒輪的形成及嚙合特性 69

4.7.2 斜齒圓柱齒輪的幾何參數和尺寸計算 70

4.7.3 斜齒圓柱齒輪的當量齒數 71

4.7.4 斜齒輪傳動的重合度 72

4.8 圓錐齒輪傳動 73

4.8.1 圓錐齒輪概述 73

4.8.2 背錐和當量齒數 73

4.8.3 直齒圓錐齒輪幾何尺寸計算 74

習題 75

第5章 輪系 78

5.1 概述 78

5.1.1 輪系的分類 78

5.1.2 輪系的傳動比及其表達 78

5.2 定軸輪系傳動比的計算 80

5.3 周轉輪系的組成及其傳動比 81

5.3.1 周轉輪系的組成 81

5.3.2 周轉輪系傳動比的計算 82

5.4 復合輪系及其傳動比 85

5.5 輪系的應用 86

5.6 幾種特殊的行星傳動簡介 89

5.6.1 漸開線少齒差行星傳動 89

5.6.2 擺線針輪行星傳動 90

5.6.3 諧波齒輪傳動 91

習題 92

第6章 間歇運動機構與組合機構 97

6.1 棘輪機構 97

6.1.1 棘輪機構的工作原理及應用 97

6.1.2 棘爪的工作條件 99

6.1.3 棘輪機構的使用特點 100

6.2 槽輪機構 100

6.2.1 槽輪機構的工作原理 100

6.2.2 槽輪機構的主要參數 101

6.3 不完全齒輪機構 102

6.4 組合機構 103

6.4.1 串聯式組合機構 103

6.4.2 并聯式組合機構 104

6.4.3 復合式組合機構 105

6.4.4 疊加式組合機構 105

習題 106

第7章 機械動力學基礎 107

7.1 機械中的摩擦和機械效率 107

7.1.1 運動副中的摩擦 107

7.1.2 柔韌體的摩擦 114

7.1.3 機械效率和自鎖 115

7.2 機械速度波動的調節(jié) 119

7.2.1 速度波動的分類及調節(jié)方法 119

7.2.2 飛輪設計的近似方法 120

7.3 回轉件的平衡 124

7.3.1 回轉件的平衡計算 125

7.3.2 回轉件的平衡試驗 128

習題 130

第8章 機械零件設計概論 136

8.1 概述 136

8.1.1 零件設計的基本要求 136

8.1.2 機械零件的失效形式 136

8.1.3 機械零件的設計準則 137

8.1.4 機械零件設計的一般步驟 138

8.2 零件的體積強度 138

8.2.1 應力的分類與描述 139

8.2.2 靜應力下零件的許用應力 140

8.2.3 變應力下零件的許用應力 140

8.3 機械零件的接觸強度 144

8.4 零件的耐磨性 146

8.5 零件的常用材料與熱處理 147

8.5.1 機械零件的常用材料 147

8.5.2 鋼的常用熱處理工藝及其應用 148

8.5.3 機械零件材料的選用原則 149

8.6 互換性簡介 150

8.6.1 公差與配合 150

8.6.2 表面粗糙度 152

8.6.3 優(yōu)先數系 153

8.7 零件的工藝性與機械設計的有關原則 154

8.7.1 機械零件結構工藝性的基本原則 154

8.7.2 機械設計的若干原則 154

習題 155

第9章 聯接 158

9.1 概述 158

9.2 螺紋的形成與參數 158

9.2.1 螺紋的形成 159

9.2.2 螺紋的參數 159

9.3 螺旋副受力分析 160

9.4 機械制造常用螺紋 161

9.5 螺紋聯接的類型及其聯接件 164

9.5.1 螺紋聯接的基本類型 164

9.5.2 螺紋緊固件 165

9.6 螺紋聯接的預緊與防松 167

9.6.1 螺紋聯接的預緊 167

9.6.2 螺紋聯接的防松 167

9.7 螺栓聯接的強度計算 168

9.7.1 松螺栓聯接的強度計算 169

9.7.2 緊螺栓聯接的強度計算 170

9.8 螺栓的材料及其聯接的許用應力 174

9.9 提高螺紋聯接強度的措施 175

9.10 螺旋傳動 178

9.10.1 螺旋傳動的類型和應用 178

9.10.2 滑動螺旋傳動的設計 179

9.10.3 滾動螺旋傳動簡介 182

9.10.4 靜壓螺旋傳動簡介 182

9.11 鍵、 銷聯接 183

9.11.1 鍵聯接的類型及其應用 183

9.11.2 花鍵聯接 186

9.11.3 銷聯接 187

習題 188

第10章 齒輪傳動 192

10.1 齒輪的失效形式 192

10.2 齒輪材料及其熱處理 194

10.3 齒輪傳動的精度 195

10.4 直齒圓柱齒輪的作用力和計算載荷 197

10.4.1 輪齒上的作用力 197

10.4.2 計算載荷 197

10.5 直齒圓柱齒輪的強度計算 198

10.5.1 齒面接觸疲勞強度計算 198

10.5.2 齒根彎曲疲勞強度計算 200

10.5.3 設計齒輪傳動的幾點說明 202

10.6 斜齒圓柱齒輪傳動 204

10.6.1 斜齒圓柱齒輪輪齒上的作用力 204

10.6.2 斜齒圓柱齒輪的強度計算 205

10.7 直齒圓錐齒輪傳動 208

10.7.1 直齒圓錐齒輪輪齒上的作用力 208

10.7.2 直齒圓錐齒輪的強度計算 209

10.8 齒輪的構造 210

10.9 齒輪傳動的潤滑和效率 212

10.10 圓弧齒輪傳動簡介 214

10.10.1 嚙合原理概述 214

10.10.2 單圓弧齒輪的優(yōu)缺點 215

10.10.3 雙圓弧齒輪傳動 216

習題 216

第11章 蝸桿傳動 219

11.1 概述 219

11.2 蝸桿傳動的主要參數和幾何尺寸計算 220

11.2.1 圓柱蝸桿傳動的主要參數 220

11.2.2 圓柱蝸桿傳動的幾何尺寸計算 223

11.3 蝸桿傳動的失效形式、 材料和結構 224

11.3.1 蝸桿傳動的失效形式和材料 224

11.3.2 蝸桿和蝸輪的結構 225

11.4 蝸桿傳動的受力分析 226

11.5 蝸桿傳動的強度計算 227

11.6 蝸桿傳動的效率、 潤滑和熱平衡計算 228

11.6.1 蝸桿傳動的效率 228

11.6.2 蝸桿傳動的潤滑 229

11.6.3 蝸桿傳動的熱平衡計算 229

習題 231

第12章 帶傳動和鏈傳動 233

12.1 帶傳動概述 233

12.1.1 帶傳動的工作原理和類型 233

12.1.2 帶傳動的特點 234

12.1.3 帶傳動的尺寸計算 234

12.1.4 帶傳動的張緊 235

12.2 帶傳動的受力分析 235

12.3 帶的應力分析 237

12.4 彈性滑動和傳動比 240

12.5 普通V帶傳動的計算 241

12.5.1 V帶的規(guī)格 241

12.5.2 單根普通V帶的許用功率 242

12.5.3 普通V帶的型號和根數的確定 244

12.5.4 主要參數的選擇 246

12.6 V帶帶輪的材料和結構 248

12.7 同步帶傳動簡介 249

12.8 鏈傳動概述 250

12.9 鏈條和鏈輪 251

12.9.1 鏈條 251

12.9.2 鏈輪 253

12.10 鏈傳動的運動和受力分析 254

12.10.1 鏈傳動的運動分析 254

12.10.2 鏈傳動的動載荷 255

12.10.3 鏈傳動的受力分析 256

12.11 鏈傳動的主要參數及選擇 257

12.11.1 鏈輪齒數 257

12.11.2 鏈的節(jié)距 258

12.11.3 中心距和鏈長 258

12.12 滾子鏈傳動的計算 259

12.12.1 鏈傳動的失效形式 259

12.12.2 功率曲線圖 259

12.12.3 鏈傳動的計算 260

12.13 鏈傳動的潤滑和布置 262

12.13.1 鏈傳動的潤滑 262

12.13.2 鏈傳動的布置與張緊 263

習題 264

第13章 軸 267

13.1 概述 267

13.1.1 軸的分類 267

13.1.2 軸的設計 268

13.2 軸的材料 269

13.3 軸的結構設計 270

13.3.1 軸的毛坯 270

13.3.2 軸的結構設計要求 271 2100433B

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