機械設計基礎

機械設計基礎（第2版）

作者：李國斌、鄧岐杏、鄺衛華、桂艷、易根苗、歐增球

定價：45元

印次：2-1

ISBN：9787302481621

出版日期：2018.01.01

印刷日期：2017.11.07

《機械設計基礎(第2版)》是根據教育部制定的《高職高專教育機械設計基礎課程教學基本要求》和高等職業教育教學改革的要求編寫而成的。《機械設計基礎(第2版)》突出了高等職業教育的特點，將機械原理與機械零件的內容有機地結合在一起，並增加了實訓教學內容。每章都安排了較多的習題，並附答案，便於學生課後複習和教師根據授課需要安排教學，適應了目前教學改革的需要。各章內容是按照工作原理、結構特點和強度計算的順序編寫的。全書共分16章，包括機械設計基礎概述、平面機構的運動簡圖及自由度、平面連桿機構、凸輪機構、間歇運動機構、聯接、帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動、輪系、滑動軸承、滾動軸承、軸，以及其他常用零部件和機械的平衡與調速。

第1章機械設計基礎概述 1

1.1本課程研究的對象和內容 1

1.2本課程的學習方法 3

1.3機械設計的基本要求和一般過程 4

1.3.1機械設計的基本要求 4

1.3.2機械設計的一般過程 4

1.3.3機械零件的失效形式和設計

準則 6

1.3.4機械零件的工藝性及標準化 6

習題與練習 7

第2章平面機構的運動簡圖及

自由度 8

2.1運動副及其分類 8

2.1.1低副 9

2.1.2高副 9

2.2平面機構運動簡圖 10

2.2.1運動副的符號 10

2.2.2機構中構件的分類 11

2.2.3機構運動簡圖的繪製 11

2.3平面機構的自由度 12

2.3.1平面機構自由度計算公式及

機構具有確定運動的條件 13

2.3.2計算平面機構自由度

應注意的事項 14

實訓1機構運動簡圖的測繪 16

習題與練習 17

第3章平面連桿機構 20

3.1平面四桿機構的類型 20

3.2平面連桿機構的基本特性 23

3.2.1鉸鏈四桿機構存在曲柄的

條件 23

3.2.2急回特性和行程速比係數 24

3.2.3壓力角和傳動角 25

3.2.4死點位置 26

3.3鉸鏈四桿機構的演化 27

3.3.1曲柄滑塊機構 27

3.3.2導桿機構 28

3.3.3偏心輪機構 29

3.4平面四桿機構的設計 30

3.4.1按給定的行程速比係數

設計四桿機構 30

3.4.2按給定連桿位置設計四桿

機構 31

3.4.3按給定的兩連架桿對應

位置設計四桿機構 31

3.4.4按照給定點的運動軌跡

設計四桿機構 33

習題與練習 33

第4章凸輪機構 37

4.1凸輪機構的應用和分類 37

4.1.1凸輪機構的應用 37

4.1.2凸輪機構的分類 38

4.2從動件的常用運動規律 39

4.2.1凸輪機構的工作過程與

運動線圖 39

4.2.2從動件基本運動規律 40

4.2.3從動件運動規律的選擇 43

4.3圖解法設計凸輪輪廓 43

4.3.1直動從動件盤形凸輪輪廓

繪製 43

4.3.2擺動從動件盤形凸輪輪廓的

設計 45

4.4凸輪機構運動設計中應該注意的

問題 46

4.4.1壓力角與作用力的關係 46

4.4.2壓力角與凸輪機構尺寸的

關係 47

4.4.3滾子半徑的選擇 48

習題與練習 48

第5章間歇運動機構 52

5.1棘輪機構 52

5.1.1棘輪機構的工作原理 52

5.1.2棘輪轉角的調節 53

5.1.3棘輪機構的特點與應用 54

5.2槽輪機構 54

5.2.1槽輪機構的工作原理和

類型 54

5.2.2槽輪機構的特點和應用 55

5.2.3槽輪槽數z和撥盤圓銷數

K的選擇 55

5.3不完全齒輪機構 56

5.3.1不完全齒輪機構的

工作原理和類型 56

5.3.2不完全齒輪機構的特點及

用途 57

習題與練習 57

第6章聯接 59

6.1螺紋 59

6.1.1螺紋的形成、主要參數

以及分類 59

6.1.2螺紋聯接的主要類型 62

6.1.3螺紋副的受力分析、

效率和自鎖 62

6.2螺紋聯接的預緊與防松 64

6.2.1螺紋聯接的擰緊 64

6.2.2螺紋聯接的防松 64

徠6.3螺栓聯接的強度計算 65

6.3.1普通螺栓的強度計算 65

6.3.2鉸制孔用螺栓聯接的強度

計算 67

6.4螺栓組的聯接設計和受力分析 68

6.4.1螺栓組聯接的結構設計 68

6.4.2螺栓組的受力分析 69

6.5鍵聯接 73

6.5.1鍵聯接的類型與構造 73

6.5.2鍵聯接的強度校核 75

6.5.3花鍵聯接 77

6.5.4銷聯接 78

6.5.5過盈聯接 79

實訓2螺栓聯接的設計 79

實訓3鍵聯接的設計 81

習題與練習 81

第7章帶傳動 85

7.1帶傳動的類型、特點和應用 85

7.1.1帶傳動的工作原理和類型 85

7.1.2帶傳動的特點和應用 86

7.2V帶和帶輪的結構 87

7.2.1V帶的結構 87

7.2.2V帶輪的結構 88

7.3帶傳動的工作情況分析 90

7.3.1帶傳動的受力分析 90

7.3.2帶傳動的應力分析 91

7.3.3帶傳動的彈性滑動和

傳動比 92

7.4普通V帶傳動的計算 93

7.4.1帶傳動的主要失效形式和

設計準則 93

7.4.2單根V帶的基本額定功率 93

7.4.3主要參數選擇 96

7.5帶傳動的張緊裝置、安裝及維護 100

7.5.1帶傳動的張緊裝置 100

7.5.2帶傳動的安裝 101

7.5.3帶傳動的維護 102

實訓4帶傳動特性的測定及分析 102

習題與練習 104

第8章鏈傳動 107

8.1鏈傳動的特點和類型 107

8.1.1鏈傳動的特點 107

8.1.2鏈傳動的類型 108

8.2滾子鏈和鏈輪的結構 108

8.2.1滾子鏈的結構和規格 108

8.2.2滾子鏈鏈輪 110

8.3鏈傳動的設計計算 112

8.3.1鏈傳動的失效形式 112

8.3.2滾子鏈的額定功率曲線 113

8.3.3設計計算步驟 114

8.4鏈傳動的布置、張緊和潤滑 116

8.4.1鏈傳動的布置 116

8.4.2鏈傳動的張緊 117

8.4.3鏈傳動的潤滑 117

實訓5鏈式運輸機滾子鏈傳動的設計 118

習題與練習 119

第9章齒輪傳動 121

9.1齒輪傳動的類型及基本要求 121

9.1.1齒輪傳動的類型 121

9.1.2對齒輪傳動的基本要求 122

9.2齒廓嚙合基本定律 122

9.3漸開線齒輪 124

9.3.1漸開線的形成及其性質 124

9.3.2漸開線齒廓的嚙合特性 125

9.4齒輪各部分名稱及漸開線標準

齒輪的基本尺寸 126

9.4.1齒輪各部分的名稱 126

9.4.2齒輪的基本參數和幾何

尺寸 127

9.5漸開線標準齒輪的嚙合 128

9.5.1漸開線齒輪正確嚙合條件 128

9.5.2標準中心距 129

9.5.3漸開線齒輪連續傳動的

條件 130

9.6漸開線齒輪的切齒原理 131

9.6.1齒輪輪齒的加工方法 131

9.6.2輪齒的根切現象、齒輪的

最小齒數 133

9.6.3變位齒輪簡介 133

9.6.4齒輪精度等級的選擇 134

9.7齒輪傳動的失效形式及設計準則 135

9.7.1輪齒的失效形式 135

9.7.2設計準則 137

9.8齒輪的常用材料及熱處理 137

9.8.1齒輪材料的要求 137

9.8.2常用齒輪材料及熱處理 137

9.9漸開線標準直齒圓柱齒輪的

強度計算 139

9.9.1輪齒的受力分析 139

9.9.2輪齒的計算載荷 140

9.9.3齒面接觸強度的計算 140

9.9.4輪齒的彎曲疲勞強度計算 143

9.10平行軸斜齒輪機構 147

9.10.1斜齒輪齒廓曲面的形成

及其嚙合特點 147

9.10.2斜齒輪各部分名稱和幾何

尺寸計算 148

9.10.3斜齒輪傳動的重合度 149

9.10.4斜齒輪的當量齒數 150

9.10.5斜齒輪的優、缺點 151

9.10.6斜齒圓柱齒輪強度計算 151

9.11直齒圓錐齒輪機構 155

9.11.1圓錐齒輪傳動的應用、

特點和分類 155

9.11.2直齒圓錐齒輪的背錐及

當量齒輪 155

9.11.3直齒圓錐齒輪的幾何尺寸

計算 157

9.11.4直齒圓錐齒輪強度計算 158

9.12齒輪的結構設計及齒輪傳動的

潤滑 159

9.12.1齒輪的結構設計 159

9.12.2齒輪傳動的潤滑和效率 161

實訓6漸開線直齒圓柱齒輪范成實訓 162

習題與練習 164

第10章蝸桿傳動 168

10.1蝸桿傳動的特點和類型 168

10.1.1蝸桿傳動的特點 168

10.1.2蝸桿傳動的類型 168

10.2蝸桿傳動的基本參數和幾何尺寸

計算 169

10.2.1蝸桿傳動的基本參數 170

10.2.2蝸桿傳動的幾何尺寸

計算 172

10.3蝸桿傳動的失效形式、設計準則、

材料和結構 173

10.3.1蝸桿傳動的失效形式和

設計準則 173

10.3.2蝸桿、蝸輪的材料和

結構 174

10.4蝸桿傳動的強度計算 176

10.4.1蝸桿傳動的受力分析 176

10.4.2蝸輪齒面接觸疲勞強度

計算 176

10.4.3蝸輪輪齒的齒根彎曲疲勞

強度計算 177

10.5蝸桿傳動的效率、潤滑和熱平衡

計算 178

10.5.1蝸桿傳動的效率 178

10.5.2蝸桿傳動的潤滑 179

10.5.3蝸桿傳動的熱平衡計算 180

實訓7閉式蝸桿傳動的設計 181

習題與練習 182

第11章輪系 185

11.1輪系的分類 185

11.2定軸輪系及其傳動比 186

11.2.1齒輪系的傳動比 186

11.2.2定軸輪系傳動比的計算

公式 186

11.3行星輪系及其傳動比 188

11.3.1行星輪系的組成 188

11.3.2行星輪系傳動比的計算 188

11.4混合輪系及其傳動比 190

11.5輪系的應用 191

習題與練習 193

第12章滑動軸承 196

12.1滑動軸承的類型和特點 196

12.1.1摩擦狀態 196

12.1.2滑動軸承的主要類型和

特點 199

12.1.3滑動軸承的應用 201

12.2滑動軸承的結構及材料 201

12.2.1軸瓦的結構 201

12.2.2滑動軸承的材料 202

12.3滑動軸承的潤滑 204

12.3.1潤滑油及其選擇 204

12.3.2潤滑脂及其選擇 205

12.3.3固體潤滑劑 206

12.3.4油潤滑方式和潤滑裝置 206

12.3.5動壓液體摩擦滑動軸承

簡介 207

習題與練習 208

第13章滾動軸承 210

13.1滾動軸承的構造及基本類型 210

13.1.1滾動軸承的構造 210

13.1.2滾動軸承的分類與特性 211

13.2滾動軸承的代號 213

13.2.1基本代號 214

13.2.2前置代號 215

13.2.3後置代號 215

13.3滾動軸承的選擇計算 216

13.3.1失效形式 216

13.3.2軸承壽命 217

13.3.3當量動載荷的計算 218

13.3.4角接觸向心軸承軸向

載荷的計算 219

13.4滾動軸承的靜強度計算 221

13.4.1基本額定靜載荷 221

13.4.2當量靜載荷P0 222

13.4.3靜強度計算 222

13.5滾動軸承的潤滑和密封 223

13.5.1滾動軸承的潤滑 223

13.5.2滾動軸承的密封 223

13.6滾動軸承的組合設計 224

13.6.1滾動軸承的軸向固定 224

13.6.2軸承組合的調整 225

13.6.3滾動軸承的配合 226

13.6.4軸承的裝拆 226

習題與練習 227

第14章軸 230

14.1軸的分類 230

14.2軸的材料 232

14.3軸的結構設計 233

14.3.1軸上零件的裝配方案 233

14.3.2軸上零件軸向和周向

定位 233

14.3.3軸的結構工藝性 235

14.3.4提高軸的強度和剛度的

措施 235

14.4軸的強度計算 236

14.5軸的剛度計算 240

實訓8軸繫結構的測繪與分析 241

習題與練習 243

第15章其他常用零部件 246

15.1聯軸器 246

15.1.1常用聯軸器的結構和

特點 247

15.1.2聯軸器的選用 249

15.2離合器 250

15.3彈簧 252

15.3.1彈簧的類型和主要功用 252

15.3.2彈簧的材料及製造 253

15.3.3圓柱螺旋彈簧的幾何尺寸及特性曲線 254

習題與練習 256

第16章機械的平衡與調速 259

16.1迴轉件的平衡 259

16.1.1機械平衡的目的和分類 259

16.1.2迴轉件的靜平衡 260

16.1.3迴轉件的動平衡 262

16.2機械運轉速度波動的調節 264

16.2.1機械運轉速度波動調節的目的和方法 264

16.2.2周期性速度波動的調節 264

16.2.3非周期性速度波動 267

實訓9剛性轉子的靜、動平衡實訓 268

習題與練習 273

附錄A各章習題與練習參考答案 275

參考文獻 290