機械設計基礎

本書包括緒論、平面機構運動的基本知識、平面連桿機構的設計、凸輪的設計、其他常用機構和組合機構、機械零件設計概論、帶傳動的設計、鏈傳動的設計、齒輪傳動的設計、蝸桿傳動的設計、輪系的設計、螺紋連接、軸轂連接、軸的設計、軸承的選用、聯軸器和離合器的選用、彈簧的設計、機械的平衡及速度波動和調節、減速器和變速器的設計、機械創新簡介等內容。本書可作為高職高專和成人教育學院機械類、機電類和近機類專業的教材，也可供相關工程技術人員參考使用。

第1章緒論

1.1機械基本知識

1.1.1機器與機構

1.1.2零件與構件

1.1.3機械、機器、機構、構件、零件的關係

1.2機械設計的基本內容與要求

1.2.1機械設計的基本要求

1.2.2機械設計的類型

1.2.3機械設計的一般過程

1.2.4本課程的學習內容與任務

1.3現代機械設計方法簡介

1.3.1傳統機械設計的局限性

1.3.2現代機械設計思想

1.3.3現代機械設計方法

思考與練習

第2章平面機構運動的基本知識

2.1運動副及其分類

2.1.1低副

2.1.2高副

2.1.3低副機構和高副機構

2.2平面機構的運動簡圖

2.2.1運動副的簡圖表示

2.2.2構件的表示方法

2.2.3構件的分類

2.2.4機構運動簡圖的繪製

2.3平面機構產生確定運動的條件

2.4計算機構的自由度時應注意的問題

2.4.1複合鉸鏈

2.4.2局部自由度

2.4.3虛約束

思考與練習

第3章平面連桿機構的設計

3.1平面四桿機構的基本形式

3.2平面連桿機構的應用

3.3平面四桿機構的演化

3.4四桿機構存在曲柄的條件

3.5平面四桿機構的工作特性

3.6平面四桿機構的傳力特性

3.7任務實施：平面四桿機構的設計

3.7.1圖解法

3.7.2解析法

思考與練習

第4章凸輪的設計

4.1凸輪機構的組成

4.2凸輪機構的特點

4.3凸輪機構的種類

4.3.1按凸輪的形狀分類

4.3.2按從動件的形式分類

4.3.3按從動件的相對位置分類

4.3.4凸輪輪廓與從動件運動的關係

4.4凸輪機構從動件運動規律

4.5圖解法設計凸輪輪廓

4.6其他類型凸輪輪廓曲線設計簡介

4.7凸輪機構設計中的幾個問題

4.7.1壓力角及其許用值

4.7.2基圓半徑的確定

4.7.3滾子半徑的確定

4.8任務實施：凸輪輪廓曲線設計

思考與練習

第5章其他常用機構和組合機構

5.1組合設計的目的與內容

5.2機構組合的基本方式及其效用

5.3其他常用機構簡介

5.3.1棘輪機構

5.3.2槽輪機構

5.3.3不完全齒輪機構

5.3.4螺旋機構

5.4任務實施：冷鐓機傳動系統設計

思考與練習

第6章機械零件設計概論

6.1機械零件設計概述

6.1.1機械零件設計應滿足的基本要求

6.1.2零件設計的方法

6.1.3機械零件設計的步驟

6.2零件的常見失效形式

6.3零件的設計準則

6.4機械零件常用材料及其選擇

6.4.1機械零件的常用材料

6.4.2選用材料的原則

6.5機械零件的結構工藝性及標準化

思考與練習

第7章帶傳動的設計

7.1帶傳動的類型和特點

7.2V帶和V帶輪

7.2.1V帶的分類和V帶輪

7.2.2V帶輪的材料和結構

7.3帶傳動的工作情況分析

7.3.1帶傳動的工作原理

7.3.2帶傳動的應力分析

7.3.3帶傳動的彈性滑動和打滑

7.4普通V帶傳動的設計計算

7.4.1帶傳動的設計準則和設計任務

7.4.2設計步驟及參數選擇

7.5帶傳動的張緊和維護

思考與練習

第8章鏈傳動的設計

8.1鏈傳動的類型和特點

8.2滾子鏈的結構和規格

8.3鏈輪的結構和材料

8.4鏈傳動的運動特性

8.5滾子鏈傳動的設計與計算

8.6鏈傳動的潤滑及布置

思考與練習

第9章齒輪傳動的設計

9.1齒輪傳動的類型

9.2漸開線的性質及漸開線齒廓的嚙合特性

9.2.1漸開線的形成

9.2.2漸開線的性質

9.2.3漸開線齒廓的嚙合特性

9.3漸開線標準直齒圓柱齒輪傳動

9.3.1漸開線標準直齒圓柱齒輪的基本參數和幾何尺寸

9.3.2漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合傳動

9.4漸開線齒輪的切齒原理

9.4.1漸開線齒輪的加工方法

9.4.2根切

9.4.3變位齒輪

9.5直齒圓柱齒輪的傳動設計

9.5.1齒輪的失效形式和常用材料

9.5.2齒輪傳動的精度及其選擇

9.5.3直齒圓柱齒輪傳動的強度計算

9.5.4齒輪傳動設計步驟和參數選擇

9.5.5齒輪結構設計

9.6斜齒圓柱齒輪傳動

9.6.1斜齒圓柱齒輪的形成及嚙合特點

9.6.2斜齒圓柱齒輪的參數及幾何尺寸計算

9.6.3斜齒圓柱齒輪的工作能力分析

9.7標準直齒圓錐齒輪傳動

9.7.1直齒圓錐齒輪齒廓曲面的形成及特點

9.7.2圓錐齒輪的基本參數和幾何尺寸計算

9.8齒輪傳動的潤滑和維護

9.8.1潤滑

9.8.2維護

思考與練習

第10章蝸桿傳動的設計

10.1蝸桿傳動的類型、特點及應用

10.2普通圓柱蝸桿傳動的主要參數和幾何尺寸計算

10.2.1蝸桿傳動的主要參數及其選擇

10.2.2蝸桿傳動的幾何尺寸計算

10.3蝸桿傳動的失效形式、材料和結構

10.4蝸桿傳動的受力分析

10.5蝸桿傳動的效率、潤滑和熱平衡計算

思考與練習

第11章輪系的設計

11.1輪系種類及功用

11.1.1輪系的分類

11.1.2輪系的功用

11.2輪系的傳動比

11.2.1定軸輪系傳動比的計算

11.2.2行星輪系傳動比的計算

11.2.3混合輪系傳動比的計算

思考與練習

第12章螺紋連接

12.1常用螺紋的類型特點及應用

12.2螺紋連接類型、結構尺寸及應用場合

12.3標準螺紋連接件

12.4螺紋連接的預緊和防松

12.5螺紋連接件工作能力分析

12.6螺紋連接結構設計應注意的問題

思考與練習

第13章軸轂連接

13.1軸轂連接類型

13.1.1鍵連接

13.1.2銷連接

13.1.3其他常用連接

13.2平鍵的選擇

13.3平鍵的強度計算

13.4鍵槽尺寸及公差

13.5任務實施：鏈連接的設計

思考與練習

第14章軸的設計

14.1軸的分類

14.2材料及設計準則

14.2.1軸的常用材料

14.2.2軸的失效形式、設計準則和設計步驟

14.3軸的結構設計

14.3.1軸上零件的定位

14.3.2提高軸的強度的常用措施

14.3.3軸的結構工藝性

14.4軸的計算

14.5任務實施：低速軸的設計

思考與練習

第15章軸承的選用

15.1滑動軸承的分類、特點及應用

15.2滑動軸承的失效形式及常用材料

15.3滑動軸承的結構類型

15.4不完全液體潤滑滑動軸承設計計算

15.4.1計算準則和設計步驟

15.4.2徑向滑動軸承的計算

15.4.3止推滑動軸承的計算

15.5滾動軸承的特點、結構、類型及材料

15.5.1滾動軸承的特點

15.5.2滾動軸承的結構

15.5.3滾動軸承的基本類型及結構特性

15.5.4滾動軸承的材料

15.6滾動軸承的代號

15.6.1前置代號和後置代號

15.6.2基本代號

15.7滾動軸承類型選擇

15.8滾動軸承的組合結構設計

15.9滾動軸承的失效形式及計算準則

15.10滾動軸承的壽命計算

15.11當量動載荷的計算

15.12向心角接觸軸承實際軸向載荷的計算

15.13滾動軸承的靜強度計算

15.14滾動軸承的極限轉速

15.15軸承的潤滑與密封

15.15.1軸承的潤滑

15.15.2軸承的密封

思考與練習

第16章聯軸器和離合器的選用

16.1概述

16.2聯軸器

16.2.1聯軸器的性能要求

16.2.2聯軸器的分類及特點

16.2.3聯軸器的選擇及計算

1徠6.3離合器

16.4特殊功用聯軸器和離合器

16.5任務實施：聯軸器的選擇及設計

思考與練習

第17章彈簧的設計

17.1概述

17.2圓柱螺旋壓縮（拉伸）彈簧的特性及參數

17.3任務實施：圓柱螺旋壓縮彈簧的設計

思考與練習

第18章機械的平衡及速度波動和調節

18.1迴轉件的平衡

18.2迴轉件的平衡試驗

18.3機械產生速度波動的原因及其調節方法

18.3.1機器速度波動的原因及類型

18.3.2機械運轉的平均速度和不均勻係數

18.3.3機器速度波動的調節

18.3.4飛輪的設計方法

思考與練習

第19章減速器和變速器的設計

19.1減速器

19.2變速器

19.3摩擦輪傳動簡介

思考與練習

第20章機械創新簡介

20.1機械創新設計

20.2機構形式設計的原則

20.3機械結構創新設計

20.4結構的宜人化設計

思考與練習

參考文獻