机械设计基础

前言
绪论
0.1 机器的组成及特征
0.2 本课程的内容、地位和任务
0.3 机器设计应满足的基本要求和一般程序
0.4 机械的现代设计方法简介
0.5 习题

第1章 平面机构运动简图及自由度
1.1 平面机构的组成
1.1.1 运动副及分类
1.1.2 机构中构件的分类
1.2 平面机构运动简图
1.2.1 运动副及构件的常用画法
1.2.2 常用机构的运动简图符号
1.2.3 机构运动简图的绘制
1.3 平面机构的自由度
1.3.1 平面机构的自由度计算
1.3.2 机构具有确定运动的条件
1.3.3 计算平面机构自由度时应注意的问题
1.4 习题

第2章 平面连杆机构
2.1 平面连杆机构的类型
2.1.1 铰链四杆机构的类型
2.1.2 铰链四杆机构的演化
2.2 平面四杆机构的基本特性
2.2.1 铰链四杆机构存在曲柄的条件
2.2.2 运动的急回特性和行程速比系数
2.2.3 压力角与传动角
2.2.4 死点位置
2.3 平面四杆机构的设计
2.3.1 用图解法设计平面四杆机构
2.3.2 用解析法设计平面四杆机构
2.4 用速度瞬心法作平面机构的速度分析
2.4.1 速度瞬心及其位置的确定
2.4.2 利用速度瞬心法进行平面机构的速度分析
2.5 习题

第3章 凸轮机构
3.1 概述
3.1.1 凸轮机构的组成及应用
3.1.2 凸轮机构的类型
3.2 常用从动件的运动规律
3.2.1 凸轮轮廓与从动件的运动关系
3.2.2 等速运动规律
3.2.3 等加速等减速运动规律
3.2.4 简谐运动规律
3.3 图解法设计盘形凸轮轮廓
3.3.1 反转法
3.3.2 直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制
3.3.3 摆动从动件盘形凸轮轮廓的绘制
3.4 凸轮机构基本尺寸的确定
3.4.1 凸轮机构的压力角
3.4.2 凸轮基圆半径的确定
3.4.3 滚子半径的确定
3.5 习题

第4章 齿轮机构
4.1 齿轮机构的特点和类型
4.1.1 齿轮机构的特点
4.1.2 齿轮机构的类型
4.2 齿廓啮合基本定律
4.3 渐开线齿廓
4.3.1 渐开线的形成
4.3.2 渐开线的性质
4.3.3 渐开线齿廓的啮合特点
4.4 渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算
4.4.1 直齿圆柱齿轮各部分的名称和符号
4.4.2 直齿圆柱齿轮的基本参数
4.4.3 直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算
4.5 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
4.5.1 正确啮合条件
4.5.2 正确安装条件
4.5.3 连续传动条件
4.6 渐开线齿轮齿廓切削加工的原理
4.6.1 成形法
4.6.2 展成法
4.7 渐开线齿廓的根切现象与标准齿轮的少齿数
4.7.1 根切现象
4.7.2 少齿数
4.8 变位齿轮
4.9 平行轴斜齿圆柱齿轮机构
4.9.1 齿廓曲面的形成
4.9.2 基本参数和几何尺寸计算
4.9.3 正确啮合条件和重合度
4.9.4 斜齿圆柱齿轮机构的特点
4.9.5 当量齿数和少齿数
4.10 直齿锥齿轮机构
4.10.1 概述
4.10.2 背锥和当量齿数
4.10.3 直齿锥齿轮的啮合传动和几何尺寸
4.11 习题

第5章 轮系
5.1 轮系及其分类
5.1.1 定轴轮系
5.1.2 周转轮系
5.1.3 复合轮系
5.2 定轴轮系传动比计算
5.2.1 定轴轮系主、从动轮转向关系确定
5.2.2 定轴轮系传动比的计算
5.3 周转轮系传动比计算
5.4 复合轮系传动比计算
5.5 轮系的功用
5.6 其他新型行星齿轮传动简介
5.6.1 渐开线少齿差行星齿轮传动
5.6.2 摆线针轮传动
5.6.3 谐波齿轮传动
5.7 习题

第6章 间歇运动机构
6.1 棘轮机构
6.1.1 棘轮机构的组成及其工作特点
6.1.2 棘轮机构的类型及应用
6.1.3 棘轮机构设计
6.2 槽轮机构
6.2.1 槽轮机构的组成及工作特点
6.2.2 槽轮机构的类型及应用
6.2.3 槽轮机构主要参数和几何尺寸计算
6.3 凸轮式间歇运动机构
6.3.1 凸轮式间歇运动机构的工作原理和特点
6.3.2 凸轮式间歇运动机构的类型及应用
6.4 不完全齿轮机构
6.4.1 不完全齿轮机构的工作原理和特点
6.4.2 不完全齿轮机构的类型及应用
6.5 习题

第7章 机械的平衡
7.1 机械平衡的目的及内容
7.2 刚性转子的平衡计算
7.2.1 刚性转子的静平衡计算
7.2.2 刚性转子的动平衡计算
7.3 刚性转子的平衡试验
7.3.1 静平衡试验
7.3.2 动平衡试验
7.4 转子的许用不平衡量
7.5 习题

第8章 机械的运转及其速度波动的调节
8.1 概述
8.1.1 机械运转的三个阶段
8.1.2 机械速度波动的原因及影响
8.1.3 机械速度波动的类型及调节方法
8.2 机械运转的平均速度和不均匀系数
8.3 飞轮的简易设计方法
8.3.1 飞轮设计的基本原理
8.3.2 盈亏功的确定
8.3.3 飞轮结构和主要尺寸的确定
8.4 习题

第9章 机械零件设计
9.1 机械零件设计概述
9.1.1 机械零件的主要失效形式
9.1.2 机械零件的设计准则
9.1.3 机械零件设计的方法
9.1.4 机械零件设计的一般步骤
9.2 机械零件的强度
9.2.1 机械零件的载荷和应力
9.2.2 许用应力的计算
9.2.3 安全系数
9.2.4 机械零件的接触强度
9.3 润滑与密封概述
9.3.1 摩擦
9.3.2 磨损
9.3.3 润滑
9.3.4 密封
9.4 机械零件的常用材料及其选用
9.4.1 机械零件的常用材料
9.4.2 机械零件材料的选择原则
9.5 机械零件的工艺性及标准化
9.5.1 零件结构的工艺性
9.5.2 机械零件的标准化
9.6 习题

第10章 连接
10.1 螺纹
10.1.1 常用螺纹的类型
10.1.2 螺纹的主要参数
10.1.3 螺纹副的效率和自锁
10.1.4 常用螺纹的特点和应用
10.2 螺纹连接的基本类型
10.3 螺纹连接的标准连接件
10.4 螺纹连接的预紧与防松
10.4.1 螺纹连接的预紧
10.4.2 螺纹连接的防松
10.5 螺栓组连接的设计
10.5.1 螺栓组连接的结构设计
10.5.2 螺栓组连接的受力分析
10.6 单个螺栓连接的强度计算
10.6.1 受拉螺栓连接
10.6.2 受剪切螺栓连接
10.7 螺纹连接件的材料与许用应力
10.8 提高螺纹连接强度的措施
10.9 螺旋传动
10.9.1 螺旋传动的类型及应用
10.9.2 螺旋传动的结构及材料
10.9.3 滑动螺旋副传动的设计计算
10.10 键连接
10.10.1 键连接的分类、特点及应用
10.10.2 键的选择与平键连接的强度计算
10.11 花键连接
10.11.1 花键连接的分类、特点及应用
10.11.2 花键连接的强度计算
10.12 销连接
10.13 过盈配合连接
10.14 习题

第11章 齿轮传动
11.1 齿轮传动的失效形式和设计准则
11.1.1 齿轮传动的失效形式
11.1.2 齿轮传动的设计准则
11.2 齿轮的常用材料及许用应力
11.2.1 齿轮的常用材料
11.2.2 齿轮材料的选用原则
11.2.3 许用应力
11.3 直齿圆柱齿轮传动的强度计算
11.3.1 轮齿的受力分析
11.3.2 计算载荷
11.3.3 齿面接触疲劳强度计算
11.3.4 齿根弯曲疲劳强度计算
11.4 斜齿圆柱齿轮传动的强度计算
11.4.1 轮齿的受力分析
11.4.2 齿面接触疲劳强度计算
11.4.3 齿根弯曲疲劳强度计算
11.5 直齿锥齿轮传动的强度计算
11.5.1 轮齿的受力分析
11.5.2 齿面接触疲劳强度计算
11.5.3 齿根弯曲疲劳强度计算
11.6 标准齿轮传动的设计计算实例分析
11.6.1 齿轮精度等级选择
11.6.2 设计参数选择
11.6.3 齿轮传动设计计算的步骤
11.6.4 实例分析
11.7 齿轮的结构设计
11.8 齿轮传动的润滑
11.9 习题

第12章 蜗杆传动
12.1 蜗杆传动的特点和类型
12.1.1 蜗杆传动的特点
12.1.2 蜗杆传动的类型
12.2 阿基米德蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算
12.2.1 主要参数及其选择
12.2.2 几何尺寸计算
12.3 蜗杆传动的失效形式、设计准则和材料
12.3.1 蜗杆传动的失效形式
12.3.2 蜗杆传动设计准则
12.3.3 蜗杆传动常用的材料及许用应力
12.4 蜗杆传动的强度计算
12.4.1 受力分析
12.4.2 蜗轮齿面接触疲劳强度计算
12.4.3 蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算
12.4.4 蜗杆的刚度计算
12.5 蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算
12.5.1 蜗杆传动的效率
12.5.2 蜗杆传动的润滑
12.5.3 蜗杆传动的热平衡计算
12.5.4 实例分析
12.6 圆柱蜗杆和蜗轮的结构设计
12.7 习题

第13章 带传动和链传动
13.1 带传动概述
13.1.1 带传动的组成和类型
13.1.2 带传动的形式及主要性能
13.1.3 带传动的几何计算
13.1.4 带传动的特点与应用
13.2 带和带轮
13.2.1 V带
13.2.2 普通V带轮的结构
13.3 带传动的工作情况分析
13.3.1 带传动的力分析
13.3.2 带传动的应力分析
13.3.3 带的弹性滑动和打滑
13.4 普通V带传动的设计计算
13.4.1 失效形式和设计准则
13.4.2 单根V带的许用功率
13.4.3 普通V带传动的设计内容和步骤
13.4.4 实例分析
13.5 V带传动的张紧、安装要求
13.5.1 带传动的张紧装置
13.5.2 带传动的安装、使用要求
13.6 同步带传动简介
13.7 链传动概述
13.7.1 链传动的组成和类型
13.7.2 链传动的特点及应用
13.8 滚子链与链轮
13.8.1 滚子链的结构
13.8.2 滚子链链轮
13.9 链传动的工作情况分析
13.9.1 链传动的运动不均匀性
13.9.2 链传动的动载荷
13.9.3 链传动的受力分析
13.10 滚子链传动的设计计算
13.10.1 链传动的失效形式
13.10.2 单排滚子链传递的额定功率
13.10.3 主要参数与选择
13.10.4 滚子链传动的设计内容和步骤
13.10.5 实例分析
13.11 链传动的布置和润滑
13.11.1 链传动的合理布置
13.11.2 链传动的润滑
13.12 习题

第14章 轴
14.1 概述
14.1.1 轴的类型
14.1.2 轴设计中要解决的主要问题
14.2 轴的材料及选择
14.3 轴的结构设计
14.3.1 拟定轴上零件的装配方案
14.3.2 零件在轴上的定位和固定
14.3.3 轴的结构工艺性
14.3.4 改善轴的受力情况
14.4 轴的强度计算
14.4.1 按扭转强度计算
14.4.2 按弯扭合成强度计算
14.5 轴的刚度计算
14.6 轴的振动稳定性
14.7 轴的设计计算与实例分析
14.8 习题

第15章 滚动轴承
15.1 概述
15.1.1 滚动轴承的结构
15.1.2 滚动轴承的基本类型及特点
15.1.3 滚动轴承的代号
15.1.4 滚动轴承类型的选择
15.2 滚动轴承的工作情况分析
15.2.1 滚动轴承内部的载荷分布
15.2.2 轴承工作时套圈与滚动体的应力变化情况
15.2.3 滚动轴承的失效形式及计算准则
15.3 滚动轴承的选择计算
15.3.1 轴承寿命的基本概念
15.3.2 滚动轴承寿命的计算公式
15.3.3 滚动轴承的当量动载荷
15.3.4 角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴向载荷Fa的计算
15.4 滚动轴承的静强度计算
15.5 滚动轴承的组合设计
15.5.1 滚动轴承的固定
15.5.2 滚动轴承的配置
15.5.3 滚动轴承游隙和轴承轴向位置的调整
15.5.4 滚动轴承的配合、预紧和装拆
15.5.5 滚动轴承的润滑
15.5.6 滚动轴承的密封
15.6 习题

第16章 滑动轴承
16.1 概述
16.2 滑动轴承的结构形式
16.2.1 径向滑动轴承的结构形式
16.2.2 推力滑动轴承的结构形式
16.2.3 滑动轴承的轴瓦结构
16.3 滑动轴承的失效形式、轴承材料
16.3.1 滑动轴承的失效形式
16.3.2 轴承材料
16.4 滑动轴承的润滑
16.4.1 润滑剂选用
16.4.2 润滑装置
16.5 非液体润滑滑动轴承的设计计算
16.5.1 径向滑动轴承的设计计算
16.5.2 推力滑动轴承的设计计算
16.5.3 实例分析
16.6 液体动压润滑的形成及基本方程
16.6.1 液体动压润滑承载油膜的形成条件
16.6.2 液体动压润滑的基本方程
16.7 其他形式滑动轴承简介
16.7.1 多油楔滑动轴承
16.7.2 液体静压轴承
16.7.3 气体轴承
16.8 习题

第17章 联轴器、离合器和制动器
17.1 联轴器
17.1.1 概述
17.1.2 刚性联轴器
17.1.3 无弹性元件联轴器
17.1.4 弹性联轴器
17.1.5 联轴器的选择
17.2 离合器
17.2.1 牙嵌离合器
17.2.2 摩擦离合器
17.2.3 安全离合器
17.3 制动器
17.4 习题

第18章 弹簧
18.1 概述
18.1.1 弹簧的功用
18.1.2 弹簧的类型
18.2 弹簧的材料、许用应力和制造
18.2.1 弹簧的材料
18.2.2 弹簧的许用应力
18.2.3 弹簧的制造
18.3 圆柱螺旋弹簧的结构和几何尺寸
18.3.1 圆柱螺旋弹簧的结构形式
18.3.2 圆柱螺旋弹簧的几何尺寸
18.4 圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计计算
18.4.1 特性曲线
18.4.2 失效形式和设计准则
18.4.3 设计计算内容和设计步骤
18.5 其他弹簧简介
18.5.1 碟形弹簧
18.5.2 圆柱螺旋扭转弹簧
18.5.3 板簧
18.6 习题
参考文献