第1章 机械设计概论 001
§1-1 机器的组成 001
§1-2 课程的内容、性质与任务 002
一、本课程的内容 002
二、本课程的性质和任务 003
§1-3 机械设计的基本要求与一般程序 003
一、设计机器的基本要求 003
二、设计机械零件的基本要求 004
三、机械设计的一般程序 005
四、编写技术文件 006
§1-4 机械零件的失效形式与设计准则 006
一、机械零件的主要失效形式 006
二、机械零件的设计准则 007
§1-5 机械零件的设计方法与步骤 008
一、机械零件的传统设计方法 008
二、机械零件的现代设计方法 009
三、机械零件的设计步骤 010
习题 010

第2章 平面机构的结构分析 011
§2-1 机构的组成 011
一、构件 011
二、运动副 012
§2-2 平面机构运动简图 013
一、运动副及构件的表示方法 014
二、平面机构运动简图的绘制 015
§2-3 平面机构的自由度计算 016
一、构件的自由度计算 016
二、自由度计算中的几点注意事项 018
§2-4 平面机构具有确定运动的条件 021
习题 023


第3章 平面连杆机构 025
§3-1 平面连杆机构的基本类型及应用 025
一、曲柄摇杆机构及应用 026
二、双曲柄机构及应用 026
三、双摇杆机构及应用 027
§3-2 平面连杆机构的演化 028
一、转动副演化为移动副 029
二、运动副尺寸的扩大 030
三、机构的倒置 031
§3-3 平面四杆机构的基本特性 034
一、曲柄存在条件 034
二、急回运动特性 035
三、传动角和压力角 036
四、死点位置 038
五、运动连续性 039
§3-4 平面四杆机构的设计 040
一、图解法设计平面四杆机构 040
二、解析法设计平面四杆机构 042
习题 043

第4章 凸轮机构 045
§4-1 凸轮机构的应用及分类 045
一、凸轮机构的应用 045
二、凸轮机构的分类 045
§4-2 从动件运动规律 047
一、基本术语 047
二、从动件常用运动规律 048
三、从动件运动规律的选择 052
§4-3 盘形凸轮轮廓曲线的设计 052
一、反转法的基本原理 052
二、图解法设计凸轮轮廓曲线 053
三、解析法设计凸轮轮廓曲线 054
§4-4 凸轮机构基本尺寸的确定 055
一、凸轮机构的压力角和许用值 055
二、基圆半径的确定 056
三、滚子半径的确定 056
§4-5 凸轮的材料与结构 057
一、凸轮材料的选择 057
二、凸轮的结构 057
习题 058

第5章 齿轮传动 059
§5-1 齿轮传动的特点及类型 059
§5-2 齿廓啮合基本定律 061
§5-3 渐开线及渐开线齿廓 062
一、渐开线的形成 062
二、渐开线的性质 063
三、渐开线方程及渐开线函数 063
四、渐开线齿廓啮合特性 064
§5-4 标准直齿圆柱齿轮主要参数及几何尺寸计算 065
一、直齿圆柱齿轮各部分名称及符号 065
二、直齿圆柱齿轮的基本参数 066
三、标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 067
§5-5 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动 067
一、正确啮合条件 068
二、标准中心距及啮合角 068
三、连续传动条件及重合度 070
§5-6 渐开线齿轮加工方法和变位原理 071
一、齿轮加工方法 071
二、齿轮的根切 074
三、变位齿轮 075
§5-7 齿轮传动的失效形式及计算准则 076
一、齿轮传动的主要失效形式 077
二、齿轮传动的计算准则 079
§5-8 齿轮材料及热处理 079
一、齿轮材料 079
二、齿轮材料的选择及热处理 081
§5-9 齿轮传动的计算载荷 082
§5-10 直齿圆柱齿轮传动的强度计算 085
一、齿轮传动的受力分析 085
二、齿根弯曲疲劳强度计算 086
三、齿面接触疲劳强度计算 088
四、对强度计算的几点说明 091
§5-11 齿轮传动的精度、设计参数与许用应力 092
一、齿轮传动的精度等级及其选择 092
二、齿轮传动设计参数的选择 092
三、许用应力 093
§5-12 斜齿圆柱齿轮传动的设计 101
一、斜齿轮齿廓曲面的形成及啮合特点 101
二、斜齿圆柱齿轮的基本参数和尺寸计算 103
三、斜齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 104
四、斜齿圆柱齿轮的当量齿轮和当量齿数 105
五、斜齿轮的啮合传动 106
六、斜齿圆柱齿轮的受力分析 107
七、斜齿圆柱齿轮的强度计算 108
§5-13 直齿圆锥齿轮传动的设计 114
一、圆锥齿轮基本参数和几何尺寸计算 114
二、直齿圆锥齿轮的背锥和当量齿数 116
三、直齿圆锥齿轮的受力分析 116
四、齿根弯曲疲劳强度计算 117
五、齿面接触疲劳强度计算 118
§5-14 齿轮的结构与润滑 118
一、齿轮的结构 118
二、齿轮传动的润滑 120
习题 122

第6章 蜗杆传动 124
§6-1 蜗杆传动的结构、特点及类型 124
一、蜗杆传动的结构及特点 124
二、蜗杆传动的类型 124
§6-2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算 126
一、普通圆柱蜗杆传动的主要参数 126
二、普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算 129
§6-3 蜗杆传动的失效形式和设计准则、材料选择及许用应力 130
一、蜗杆传动的失效形式和设计准则 130
二、蜗杆传动的材料选择及许用应力 130
§6-4 蜗杆传动的强度计算 131
一、蜗杆传动的受力分析 131
二、蜗轮齿面接触疲劳强度计算 131
三、蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算 133
四、蜗杆的刚度计算 134
五、普通圆柱蜗杆传动的精度等级及其选择 134
§6-5 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算 135
一、蜗杆传动的效率 135
二、蜗杆传动的润滑 136
三、蜗杆传动的热平衡计算 136
习题 140

第7章 齿轮系 141
§7-1 轮系的分类 141
一、定轴轮系 141
二、周转轮系 141
三、复合轮系 142
§7-2 定轴轮系传动比计算 143
一、传动比大小的计算 143
二、主动齿轮、从动齿轮转向关系的确定 143
§7-3 周转轮系传动比计算 145
§7-4 复合轮系传动比计算 147
§7-5 轮系的功能 148
一、实现较远距离的传动 148
二、实现较大传动比的传动 148
三、实现变速传动 149
四、实现变向传动 149
五、实现分路传动 149
六、用于运动的合成与分解 150
七、实现结构紧凑的大功率传动 151
习题 151

第8章 带传动 154
§8-1 带传动概述 154
一、带传动的组成与工作原理 154
二、带传动的类型 154
三、带传动的结构和特点 155
四、V带及V带轮 156
五、V带轮的材料和结构设计 157
§8-2 带传动的工作情况分析 159
一、带传动的受力分析 159
二、带传动最大有效拉力及其影响因素 160
三、带的应力分析 161
四、弹性滑动和打滑 162
§8-3 普通V带的设计计算 163
一、带传动的主要失效形式及设计准则 163
二、单根V带的额定功率 163
三、设计内容、步骤与参数选择 167
§8-4 带传动的张紧与使用 170
一、V带的张紧装置 170
二、V带传动的安装和维护 171
习题 173

第9章 链传动 174
§9-1 链传动概述 174
一、链传动的工作原理及特点 174
二、链与链轮 174
§9-2 链传动的工作情况分析 178
一、链传动的运动不均匀性 178
二、链传动的动载荷 179
三、链传动的受力分析 179
§9-3 滚子链传动的设计计算 180
一、链传动的失效形式 180
二、滚子链的额定功率 181
三、设计计算与参数选择 182
§9-4 链传动的使用与维护 184
一、链传动的合理布置 184
二、链传动的张紧 184
三、链传动的润滑 185
习题 187

第10章 螺纹连接 188
§10-1 螺纹简介 188
一、螺纹的形成原理及主要参数 188
二、螺纹的类型及应用 189
§10-2 螺旋副的受力分析、效率和自锁 190
一、矩形螺纹 190
二、其他螺纹 191
§10-3 螺纹连接的基本类型及标准螺纹连接件 192
一、螺纹连接的基本类型 192
二、标准螺纹连接件 194
§10-4 螺纹连接的预紧和防松 195
一、螺纹连接的预紧 195
二、螺纹连接的防松 196
§10-5 螺栓组连接的结构设计和受力分析 198
一、螺栓组连接的结构设计 198
二、螺栓组连接的受力分析 200
§10-6 单个螺栓连接的强度计算 204
一、失效形式和设计准则 204
二、受拉螺栓连接的强度计算 204
三、受剪螺栓连接的强度计算 209
§10-7 提高螺纹连接强度的措施 209
一、降低影响螺栓疲劳强度的应力幅 209
二、改善螺纹牙间的偏载现象 211
三、减小应力集中 212
四、避免附加弯曲应力 212
五、采用合理的制造工艺 212
习题 217

第11章 轴毂连接 219
§11-1 键连接 219
一、键连接的类型及其结构形式 219
二、键的选择和键连接的强度计算 221
§11-2 花键连接 223
一、花键连接的特点及类型 223
二、花键连接的强度计算 224
习题 225

第12章 轴 226
§12-1 轴概述 226
一、轴的分类 226
二、轴的材料及其选择 227
三、轴的失效形式和设计的主要内容 229
§12-2 轴的结构设计 229
一、轴上零件的装配方案 229
二、轴上零件的定位 230
三、各轴段直径和长度的确定 232
四、轴的结构工艺性 233
五、提高轴强度的措施 233
§12-3 轴的强度计算 235
一、按抗扭强度条件计算 235
二、按弯扭组合强度条件计算 237
三、按安全系数校核计算 239
习题 241

第13章 滚动轴承 242
§13-1 滚动轴承概述 242
§13-2 滚动轴承的主要类型、代号和选择 243
一、滚动轴承的主要类型 243
二、滚动轴承的代号 246
三、滚动轴承类型的选择 248
§13-3 滚动轴承的工作情况 249
一、轴承工作时轴承元件上的载荷分布 249
二、轴承工作时轴承元件上的载荷及应力的变化 250
三、轴向载荷对载荷分布的影响 251
四、滚动轴承的失效形式 252
五、滚动轴承的计算准则 253
§13-4 滚动轴承的校核计算 253
一、滚动轴承寿命计算中的基本概念 253
二、滚动轴承寿命计算中的基本公式 254
三、滚动轴承的当量动载荷 255
四、角接触轴承的径向载荷Fr与轴向载荷Fa的计算 257
五、载荷和转速不稳定时滚动轴承的寿命计算 258
六、不同可靠度时滚动轴承的寿命计算 258
七、滚动轴承的静强度计算 259
§13-5 滚动轴承的组合结构设计 260
一、滚动轴承的配置 260
二、滚动轴承游隙与部件组合的调整 262
三、滚动轴承支承结构的刚度 263
四、滚动轴承的轴向定位与紧固 265
五、滚动轴承的配合 266
六、滚动轴承装置的装拆 268
七、滚动轴承的润滑 269
八、滚动轴承的密封装置 270
习题 275

第14章 滑动轴承 276
§14-1 滑动轴承概述 276
§14-2 滑动轴承的主要结构 276
一、径向滑动轴承 276
二、止推滑动轴承 278
§14-3 轴瓦结构 279
一、轴瓦的形式和构造 279
二、轴瓦的定位 279
三、油孔及油槽 280
§14-4 滑动轴承的失效形式和常用材料 281
一、滑动轴承的失效形式 281
二、轴承材料 282
§14-5 滑动轴承的润滑 285
一、润滑剂及其选择 285
二、润滑方法及其选择 286
§14-6 不完全流体润滑滑动轴承设计计算 287
一、径向滑动轴承的计算 287
二、止推滑动轴承的计算 288
§14-7 流体动力润滑径向滑动轴承设计计算 289
一、流体动力润滑的承载机理 289
二、流体动力润滑的基本方程 290
三、径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程 292
四、流体动力润滑径向滑动轴承的承载能力计算 293
五、最小油膜厚度hmin的确定 296
六、轴承的热平衡计算 297
七、参数选择 299
习题 303

第15章 联轴器和离合器 305
§15-1 联轴器 305
一、联轴器的功用和类型 305
二、联轴器的选用 311
§15-2 离合器 313
一、操纵离合器 314
二、自控离合器 317
习题 318

第16章 机械系统方案设计 319
§16-1 机械系统方案设计概述 319
§16-2 机械工作原理及运动方案的拟定 320
§16-3 原动机的选择 321
§16-4 电动机类型及选择 322
一、电动机的类型 322
二、选择电动机时综合考虑的问题 323
三、电动机的类型选择参考 323
§16-5 机械传动机构 324
§16-6 执行机构的运动设计 326
一、执行构件的运动设计项目 326
二、执行构件的运动协调配合及机械的运动循环图 327
§16-7 机构的选型 329
一、机构类型的选择 329
二、机构选型中应注意的问题 330
§16-8 机械系统方案拟定举例 332
一、设计要求 332
二、运动循环图绘制 332
三、动力源的选择及执行机构方案的确定 333
四、牛头刨床的传动系统 335
五、机构分析与综合 336
习题 336

参考文献 337