機械設計基礎

機械設計基礎

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作者：劉俊堯 主編

出版日期：2008年7月 書號：978-7-122-03018-4

開本：16 裝幀：平 版次：1版1次 頁數：332頁

本書將理論力學、材料力學、機械原理及機械零件四個部分的內容進行整合，加大了課程建設與改革的力度，適應了學生專業能力培養的需要。全書內容共分16章：機械設計基礎概論、工程力學基礎、平面機構的自由度、平面連桿機構、凸輪機構、間歇運動機構、連接、帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、圓錐齒輪傳動和蝸桿蝸輪傳動、齒輪系、軸、滾動軸承、滑動軸承概述、實踐項目等內容。

第1章機械設計基礎概論1

11概述1

111機器、機構和機械1

112機械設計2

12機械設計的基本要求2

121設計機器的基本要求2

122設計機械零件的基本要求3

13機械設計的類型和一般方法3

131機械設計的類型3

132機械設計的一般方法3

14機械設計的一般過程4

141機械設計的一般過程4

142機械零件設計的一般過程5

15機械零件的材料選用5

151零件的使用要求5

152零件的工藝性要求6

153經濟性要求6

16機械零件的失效形式及設計計算

準則6

161失效形式6

162設計計算準則7

17機械零件設計的“三化”8

18課程性質和學習任務8

181課程性質和研究對象8

182學習任務和學習方法8

練習題9第2章工程力學基礎10

21靜力學基礎10

211力的性質和基本計算10

212力系的簡化13

213平面力系的靜力學分析15

214力系的平衡19

215考慮摩擦時平衡方程的應用23

216空間力系簡介25

22基本變形構件的強度28

221內力與內力圖28

222應力和許用應力34

223構件的應力和強度38

23應力狀態和強度理論45

231點的應力狀態的概念及表示

方法45

232強度理論47

233組合變形構件的強度48

24動載荷和交變應力52

241動載荷的概念52

242交變應力與疲勞失效52

理論練習題54

實踐練習題59第3章平面機構的自由度62

31機構的組成62

311構件和零件62

312運動副及其分類63

313運動鏈和機構64

32平面機構的運動簡圖64

321平面機構運動簡圖64

322運動副和構件的表示方法64

323平面機構運動簡圖的繪製66

33平面機構的自由度67

331自由度67

332機構具有確定運動的條件69

333計算平面機構自由度應注意的

特殊情況70

練習題73第4章平面連桿機構75

41鉸鏈四桿機構的基本形式75

411鉸鏈四桿機構的組成75

412鉸鏈四桿機構的基本形式76

42四桿機構的演化形式77

421曲柄滑塊機構77

422偏心輪機構79

43平面四桿機構的運動特性80

431曲柄存在的條件80

432急回運動81

44平面四桿機構的傳力特性83

441壓力角和傳動角83

442死點位置84

45平面四桿機構的運動設計85

451概述85

452按給定的行程速度變化係數

設計86

453按給定的連桿位置設計88

理論練習題89

實踐練習題90第5章凸輪機構91

51概述91

511凸輪機構的應用和特點91

512凸輪機構的類型92

52凸輪機構的運動特性93

521凸輪機構的運動分析93

522從動件常用的運動規律95

523從動件運動規律的選擇97

53凸輪機構的傳力特性97

531壓力角98

532自鎖現象98

533壓力角的影響因素99

54凸輪輪廓曲線的設計100

541設計凸輪輪廓曲線的基本

原理100

542對心直動從動件盤形凸輪輪廓

曲線的設計101

543偏置直動從動件盤形凸輪輪廓

曲線的設計103

理論練習題104

實踐練習題105第6章間歇運動機構106

61棘輪機構106

611棘輪機構的類型106

612組成和工作原理107

613應用實例107

614棘輪與棘爪的位置關係108

615主要參數109

62槽輪機構109

621組成和工作原理109

622槽輪機構的類型110

623特點與應用110

624槽輪機構的運動特性係數111

625槽輪機構的主要參數和幾何

尺寸111

63不完全齒輪機構112

631組成和類型112

632工作原理112

633特點和應用112

練習題113第7章連接114

71螺紋115

711螺紋的形成115

712螺紋的加工115

713螺紋的基本要素116

714螺紋副118

715螺紋的類型118

72螺紋連接119

721螺紋連接的基本類型119

722螺紋連接件120

723螺紋連接的預緊和防松123

73鍵連接125

731概述125

732鍵連接的類型125

733平鍵連接的選擇和計算127

74銷連接128

741銷連接的類型128

742銷連接的選擇和計算129

75聯軸器和離合器130

751聯軸器130

752離合器134

練習題135第8章帶傳動137

81概述137

811帶傳動的類型137

812帶傳動的特點138

82V帶傳動的基本參數和幾何

尺寸138

821V帶傳動的基本參數138

822幾何尺寸139

83V帶和V帶輪140

831V帶的結構和尺寸140

832V帶輪的結構142

833帶傳動的張緊142

84帶傳動的工作能力分析144

841帶傳動的受力分析144

842帶傳動的應力分析146

843運動分析147

844設計準則148

845單根V帶的功率148

85普通V帶的設計計算151

851設計計算的內容151

852設計步驟及參數選擇152

853計算實例155

理論練習題156

實踐練習題157第9章鏈傳動158

91概述158

92滾子鏈和鏈輪159

921滾子鏈的結構159

922滾子鏈的標準160

923鏈輪160

93鏈傳動的運動特性162

94滾子鏈傳動的設計計算163

941鏈傳動的失效形式163

942額定功率曲線163

943設計計算準則163

944鏈傳動主要參數的選擇165

945鏈傳動的設計計算166

95鏈傳動的布置、張緊及潤滑166

951鏈傳動的布置166

9徠52鏈傳動的張緊166

953鏈傳動的潤滑166

理論練習題168

實踐練習題169第10章齒輪傳動170

101概述170

1011齒輪傳動的特點和應用170

1012齒輪傳動的類型170

102齒廓嚙合基本定律172

1021傳動比172

1022齒廓嚙合基本定律172

103漸開線及漸開線齒廓173

1031漸開線的形成及其性質173

1032漸開線方程174

1033漸開線齒廓的嚙合特點175

104標準直齒圓柱齒輪的基本參數和

幾何尺寸177

1041齒輪各部分的名稱177

1042直齒圓柱齒輪的基本參數177

1043標準齒輪179

1044齒條179

105標準直齒圓柱齒輪的嚙合傳動180

1051正確嚙合條件180

1052連續傳動條件180

1053正確安裝條件181

106漸開線直齒圓柱齒輪的加工

方法183

1061成形法183

1062范成法183

1063根切現象184

107齒輪傳動的設計準則186

1071工作能力及失效186

1072齒輪傳動的失效形式186

1073齒輪傳動的設計計算準則188

108齒輪的常用材料188

1081齒輪材料的基本要求188

1082常用材料及其熱處理189

1083齒輪的許用應力189

109直齒圓柱齒輪傳動192

1091輪齒的受力分析192

1092輪齒的計算載荷193

1093齒輪傳動的強度計算194

1010斜齒圓柱齒輪傳動196

10101斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的

形成196

10102斜齒圓柱齒輪傳動的基本

參數197

10103斜齒輪的幾何尺寸計算198

10104斜齒輪的嚙合傳動198

10105斜齒圓柱齒輪的當量齒數和

不發生根切的最少齒數200

10106斜齒圓柱齒輪的受力

分析200

10107斜齒圓柱齒輪傳動的強度

計算201

1011齒輪的結構和齒輪傳動的

潤滑202

10111齒輪結構202

10112齒輪傳動的潤滑203

1012標準齒輪傳動的設計計算204

10121主要參數的選擇204

10122齒輪精度等級的選擇205

10123設計計算的步驟206

理論練習題210

實踐練習題212第11章圓錐齒輪傳動和蝸桿蝸輪傳動213

111圓錐齒輪傳動213

1111概述213

1112圓錐齒輪基本參數和尺寸

計算214

1113背錐和當量齒輪215

1114直齒圓錐齒輪的嚙合傳動216

1115直齒圓錐齒輪的受力分析217

1116圓錐齒輪結構217

112蝸桿蝸輪傳動218

1121蝸桿蝸輪傳動的特點和

應用218

1122蝸桿蝸輪傳動的類型219

1123蝸桿蝸輪傳動的基本參數219

1124蝸桿蝸輪傳動的幾何尺寸

計算222

1125蝸桿蝸輪的嚙合傳動222

1126蝸桿蝸輪的材料和結構223

1127蝸桿蝸輪傳動的效率、潤滑

和散熱224

1128蝸桿蝸輪傳動的熱平衡

計算225

1129蝸桿蝸輪傳動的受力分析226

理論練習題228

實踐練習題228第12章齒輪系229

121概述229

1211齒輪系及其應用229

1212齒輪系的類型229

122定軸輪系及其傳動比230

1221平面定軸輪系230

1222空間定軸輪系232

123周轉輪系及其傳動比233

1231周轉輪系的組成及分類233

1232平面周轉輪系233

1233空間周轉輪系235

124混合輪系及其傳動比235

125輪系的功用237

練習題238第13章軸241

131概述241

1311軸的類型241

1312軸的材料242

1313軸的結構組成243

132軸的結構設計244

1321軸的強度和剛度244

1322擬定軸上零件的裝配方案245

1323零件在軸上的固定方法245

1324軸上各個軸段的尺寸確定247

1325軸的結構工藝性248

133軸的結構分析248

1331分析的內容及步驟248

1332實例分析249

134軸的強度計算250

1341按扭轉強度條件計算250

1342按彎扭合成強度條件計算251

135軸的設計方法與設計實例252

1351軸的設計方法252

1352軸的設計計算實例253

理論練習題255

實踐練習題256第14章滾動軸承257

141滾動軸承的結構和類型257

1411滾動軸承的結構257

1412滾動軸承的參數258

1413滾動軸承的分類259

1414滾動軸承的主要類型及

特性260

142滾動軸承的代號261

1421基本代號261

1422前置代號和後置代號263

143滾動軸承的計算263

1431滾動軸承的受力分析263

1432滾動軸承的失效形式264

1433滾動軸承的計算準則264

1434滾動軸承的壽命計算264

1435角接觸軸承的軸向載荷

計算268

1436滾動軸承的靜強度計算271

144滾動軸承的選擇272

1441類型的選擇272

1442公差等級的選擇273

1443尺寸選擇273

145滾動軸承的組合設計273

1451軸承的固定273

1452軸系的軸向固定274

1453軸承組合的調整275

1454配合與裝拆276

1455滾動軸承的潤滑277

1456滾動軸承的密封280

理論練習題282

實踐練習題283第15章滑動軸承概述284

151滑動軸承的特點、應用及分類284

152滑動軸承的典型結構284

153軸瓦的結構和滑動軸承的材料286

1531軸瓦的結構286

1532軸承材料287

154滑動軸承的潤滑288

1541潤滑劑及其選擇288

1542潤滑裝置及潤滑方法289

1543潤滑方式的選擇291

155滾動軸承與滑動軸承的性能

比較291

練習題292第16章實踐項目293

161實驗項目293

1611實驗一低碳鋼和鑄鐵的

拉伸實驗293

1612實驗二低碳鋼和鑄鐵的

壓縮實驗295

1613實驗三低碳鋼和鑄鐵的

扭轉實驗297

1614實驗四機械原理和機械零件

的認識實驗298

1615實驗五機構運動簡圖測繪

實驗301

1616實驗六齒輪范成原理

實驗303

1617實驗七直齒圓柱齒輪參數

的測定與分析實驗306

1618實驗八減速器結構分析及

拆裝實驗310

162實訓項目312

1621實訓一攪拌機運動簡圖的

設計312

1622實訓二盤形凸輪的設計與

加工313

1623實訓三帶傳動的設計314

1624實訓四標準直齒圓柱齒輪

的設計與加工315

1625實訓五斜齒圓柱齒輪的

設計與加工317

1626實訓六階梯軸的設計與

加工318

163機械設計基礎課程設計320

1631課程設計一一級圓柱齒輪

減速器設計（適用於機電、

機械類專業）320

1632課程設計二衝壓（或塑料）

模具設計（適用於模具

專業）320

1633課程設計三機械（或零件）

創新設計（適用於機械、

機電專業）320

1634課程設計四工裝（或夾具）

創新設計（適用於機電、

機械專業）320參考文獻321