前言
上篇機械基礎(chǔ)部分
第1章緒論2
1.1機器的類型和組成2
1.1.1機器的類型2
1.1.2機器的功能組成2
1.1.3機器的結(jié)構(gòu)組成4
1.2本課程研究的內(nèi)容、對象與任務(wù)5
1.2.1本課程的主要內(nèi)容及研究對象5
1.2.2本課程的地位與性質(zhì)5
1.2.3本課程的主要任務(wù)及學習方法6
1.3機械設(shè)計的基本要求和一般程序7
1.3.1機械設(shè)計的基本要求7
1.3.2機械設(shè)計的一般程序和主要內(nèi)容7
1.3.3機械零件設(shè)計的基本要求和一般步驟8
思考練習題9
第2章機構(gòu)組成和機構(gòu)分析基礎(chǔ)知識10
2.1機構(gòu)的組成10
2.1.1構(gòu)件及其分類10
2.1.2運動副及其分類11
2.1.3汽車中的運動副12
2.2平面機構(gòu)運動簡圖13
2.2.1機構(gòu)運動簡圖的概念13
2.2.2運動副和構(gòu)件的表示14
2.2.3繪制平面機構(gòu)運動簡圖的方法和步驟16
2.2.4機構(gòu)運動簡圖在汽車上的應用18
2.3平面機構(gòu)的自由度計算及具有確定運動的條件19
2.3.1機構(gòu)自由度的計算公式19
2.3.2機構(gòu)具有確定運動的條件19
2.3.3計算機構(gòu)自由度時應注意的事項20
2.4速度瞬心及應用24
2.4.1速度瞬心的概念及數(shù)量24
2.4.2速度瞬心的確定24
2.4.3速度瞬心在汽車設(shè)計中的應用26
思考練習題27
第3章平面連桿機構(gòu)29
3.1鉸鏈四桿機構(gòu)30
3.1.1曲柄存在的條件30
3.1.2鉸鏈四桿機構(gòu)的基本形式及應用31
3.1.3鉸鏈四桿機構(gòu)的演變34
3.2具有移動副的四桿機構(gòu)及其擴展36
3.2.1含有一個移動副的四桿機構(gòu)36
3.2.2含有兩個移動副的四桿機構(gòu)（雙滑塊機構(gòu)）38
3.2.3四桿機構(gòu)的擴展39
3.3平面四桿機構(gòu)的基本特性40
3.3.1四桿機構(gòu)的急回特性和行程速比系數(shù)40
3.3.2壓力角和傳動角42
3.3.3機構(gòu)的死點43
3.4平面四桿機構(gòu)的運動學設(shè)計44
3.4.1平面連桿機構(gòu)設(shè)計概述44
3.4.2按給定的行程速比系數(shù)設(shè)計四桿機構(gòu)45
3.4.3按給定連桿的位置設(shè)計四桿機構(gòu)47
3.4.4按給定兩連架桿的對應位置設(shè)計四桿機構(gòu)47
3.4.5按給定點的運動軌跡設(shè)計四桿機構(gòu)48
3.5平面機構(gòu)在汽車上的應用49
3.5.1履帶車輛懸掛裝置49
3.5.2汽車發(fā)動機的曲柄連桿機構(gòu)50
3.5.3汽車底盤的轉(zhuǎn)向梯形51
3.5.4中型貨車的自卸機構(gòu)53
思考練習題53
第4章凸輪機構(gòu)55
4.1凸輪機構(gòu)概述55
4.1.1凸輪機構(gòu)的組成和特點55
4.1.2凸輪機構(gòu)的分類55
4.1.3凸輪與從動件維持高副接觸的
方式57
4.1.4凸輪機構(gòu)的應用58
4.2凸輪機構(gòu)的從動件運動規(guī)律60
4.2.1基本名詞術(shù)語60
4.2.2常用的從動件運動規(guī)律61
4.2.3從動件運動規(guī)律的組合65
4.3凸輪機構(gòu)的壓力角66
4.3.1凸輪機構(gòu)壓力角與從動件受力之間的關(guān)系66
4.3.2凸輪機構(gòu)壓力角與尺寸之間的關(guān)系67
4.4用作圖法設(shè)計凸輪輪廓曲線68
4.4.1反轉(zhuǎn)原理68
4.4.2直動尖頂從動件盤形凸輪輪廓的繪制69
4.4.3對心直動滾子凸輪輪廓的繪制70
4.4.4其他凸輪輪廓曲線的繪制72
4.5用解析法設(shè)計凸輪輪廓曲線73
4.5.1直動滾子從動件盤形凸輪輪廓曲線的設(shè)計74
4.5.2直動平底從動件盤形凸輪輪廓曲線的設(shè)計75
4.5.3擺動滾子從動件盤形凸輪輪廓曲線的設(shè)計75
思考練習題76
第5章齒輪機構(gòu)78
5.1齒輪機構(gòu)概述78
5.1.1齒輪機構(gòu)的特點78
5.1.2齒輪機構(gòu)的類型78
5.1.3齒輪機構(gòu)在汽車上的應用78
5.2漸開線齒廓的嚙合特性82
5.2.1齒廓嚙合基本定律82
5.2.2漸開線的形成及性質(zhì)83
5.2.3漸開線的嚙合特性84
5.3漸開線標準直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)和幾何尺寸計算85
5.3.1漸開線齒輪各部分的名稱和符號85
5.3.2漸開線齒輪的主要參數(shù)86
5.3.3齒條與內(nèi)齒輪88
5.4漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合89
5.4.1正確嚙合的條件89
5.4.2重合度89
5.4.3標準中心距91
5.5漸開線齒輪的加工、根切與變位91
5.5.1漸開線齒輪的加工方法91
5.5.2根切現(xiàn)象及最少齒數(shù)94
5.5.3變位齒輪95
5.5.4齒輪傳動類型97
5.6平行軸斜齒圓柱齒輪機構(gòu)98
5.6.1斜齒輪概述98
5.6.2斜齒輪的主要參數(shù)及幾何尺寸100
5.6.3斜齒輪傳動的重合度101
5.6.4斜齒輪的當量齒輪與當量齒數(shù)102
5.6.5斜齒輪的嚙合特點103
5.7錐齒輪機構(gòu)104
5.7.1錐齒輪概述104
5.7.2直齒錐齒輪機構(gòu)104
5.7.3汽車主減速器常用的錐齒輪簡介107
5.8蝸桿機構(gòu)109
5.8.1蝸桿傳動的形成和種類109
5.8.2蝸桿傳動的正確嚙合條件110
5.8.3蝸桿傳動的基本參數(shù)和幾何尺寸111
5.8.4蝸桿機構(gòu)的主要特點114
思考練習題115
第6章齒輪系117
6.1齒輪系的應用及類型117
6.1.1定軸輪系117
6.1.2周轉(zhuǎn)輪系117
6.1.3復合輪系118
6.1.4輪系的基本概念118
6.2定軸輪系傳動比的確定120
6.2.1定軸輪系傳動比的計算120
6.2.2定軸輪系主、從動輪轉(zhuǎn)向關(guān)系的確定121
6.3周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算122
6.3.1轉(zhuǎn)化輪系122
6.3.2轉(zhuǎn)化輪系傳動比的計算123
6.4復合輪系的傳動比125
6.5輪系在汽車中的應用126
6.5.1輪系在汽車手動變速器中的應用126
6.5.2汽車自動變速器行星齒輪機構(gòu)的工作原理128
6.5.3行星齒輪機構(gòu)在汽車驅(qū)動橋差速器中的應用132
思考練習題133
第7章其他常用機構(gòu)135
7.1棘輪機構(gòu)135
7.1.1棘輪機構(gòu)的組成及工作原理135
7.1.2輪齒式棘輪機構(gòu)136
7.1.3摩擦式棘輪機構(gòu)137
7.1.4棘輪機構(gòu)的特點和應用137
7.2其他間歇運動機構(gòu)139
7.2.1槽輪機構(gòu)139
7.2.2不完全齒輪機構(gòu)141
7.2.3凸輪間歇運動機構(gòu)141
7.3螺旋機構(gòu)142
7.3.1螺旋機構(gòu)概述142
7.3.2差動螺旋機構(gòu)143
7.3.3復式螺旋機構(gòu)143
7.3.4雙移動螺旋機構(gòu)144
7.4萬向聯(lián)軸器145
7.4.1單萬向聯(lián)軸器145
7.4.2雙萬向聯(lián)軸器145
思考練習題147
第8章機械系統(tǒng)動力學分析與設(shè)計148
8.1機械周期性速度波動與調(diào)節(jié)148
8.1.1周期性速度波動148
8.1.2周期性速度波動調(diào)節(jié)的基本原理150
8.1.3飛輪設(shè)計150
8.2機械非周期性速度波動與調(diào)節(jié)153
8.2.1非周期性速度波動153
8.2.2非周期性速度波動的調(diào)節(jié)153
8.3機械平衡概述155
8.3.1繞固定軸回轉(zhuǎn)的構(gòu)件的慣性力平衡155
8.3.2機構(gòu)的平衡155
8.3.3轉(zhuǎn)子的平衡品質(zhì)156
8.4剛性轉(zhuǎn)子的平衡設(shè)計157
8.4.1剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡計算157
8.4.2剛性轉(zhuǎn)子的動平衡計算158
8.5剛性轉(zhuǎn)子的平衡試驗160
8.5.1靜平衡試驗160
8.5.2動平衡試驗161
思考練習題162下篇機械零件部分
第9章機械零件設(shè)計概論165
9.1機械零件的工作能力165
9.1.1機械零件的主要失效形式165
9.1.2機械零件的設(shè)計計算準則166
9.2機械零件的常用材料及選用168
9.2.1機械零件的常用材料168
9.2.2機械零件材料的選用172
9.3機械零件的強度173
9.3.1載荷和應力的分類173
9.3.2機械零件的疲勞破壞175
9.3.3許用應力177
9.4機械零件的表面強度180
9.4.1表面擠壓強度180
9.4.2表面磨損強度181
9.4.3接觸疲勞強度181
9.5摩擦、磨損和潤滑概述184
9.5.1摩擦184
9.5.2磨損185
9.5.3潤滑187
9.6機械零件的“三化”193
9.6.1“三化”的含義及其優(yōu)越性193
9.6.2機械零部件的標準化194
9.7機械零件的設(shè)計方法194
9.7.1機械零件的常規(guī)設(shè)計方法194
9.7.2現(xiàn)代機械設(shè)計方法簡介195
思考練習題197
第10章非軸轂連接198
10.1螺紋198
10.1.1螺紋的形成198
10.1.2螺紋的主要參數(shù)198
10.1.3螺紋的種類200
10.2螺旋副的受力分析、自鎖和效率202
10.2.1矩形螺紋的受力分析和自鎖202
10.2.2非矩形螺紋的受力分析和自鎖203
10.2.3螺旋副的效率204
10.3螺紋連接204
10.3.1標準螺紋緊固件204
10.3.2螺紋連接的類型206
10.3.3螺紋連接的擰緊和防松208
10.4螺栓連接的強度計算212
10.4.1螺栓連接的主要失效形式及設(shè)計準則212
10.4.2松螺栓連接213
10.4.3緊螺栓連接213
10.4.4螺栓連接的材料及性能等級217
10.5提高螺栓連接強度的措施218
10.5.1改善螺紋牙間的載荷分配219
10.5.2減小螺栓總拉伸載荷Fa的變化范圍220
10.5.3避免附加彎曲應力221
10.5.4其他措施221
10.6螺旋傳動222
10.6.1螺旋傳動分類222
10.6.2滑動螺旋傳動的材料和失效形式223
10.6.3滑動螺旋傳動的設(shè)計計算224
10.6.4其他螺旋傳動簡介226
10.7不可拆連接簡介228
10.7.1膠接228
10.7.2焊接230
10.7.3鉚接230
思考練習題231
第11章齒輪傳動和蝸桿傳動233
11.1齒輪傳動的失效形式和設(shè)計計算準則233
11.1.1輪齒的失效形式233
11.1.2齒輪傳動的設(shè)計準則236
11.2齒輪常用材料、熱處理方法和傳動精度237
11.2.1齒輪常用材料237
11.2.2齒輪常用的熱處理方法237
11.2.3齒輪傳動的誤差和精度238
11.3直齒圓柱齒輪傳動的受力分析和強度計算239
11.3.1直齒圓柱齒輪傳動的受力分析和計算載荷239
11.3.2直齒圓柱齒輪的強度計算241
11.3.3直齒圓柱齒輪主要參數(shù)的選取243
11.4斜齒圓柱齒輪傳動246
11.4.1斜齒圓柱齒輪的受力分析246
11.4.2斜齒圓柱齒輪的強度計算246
11.5直齒錐齒輪傳動249
11.5.1直齒錐齒輪的受力分析249
11.5.2直齒錐齒輪的強度計算250
11.6齒輪變位對強度計算的影響252
11.6.1對齒根彎曲疲勞強度的影響252
11.6.2對齒面接觸疲勞強度的影響252
11.7齒輪的構(gòu)造、潤滑和效率252
11.7.1齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計252
11.7.2齒輪傳動的潤滑255
11.7.3齒輪傳動的效率257
11.8蝸桿傳動的失效形式、材料和
結(jié)構(gòu)257
11.8.1蝸桿傳動的失效形式和計算
準則257
11.8.2蝸桿、蝸輪常用材料258
11.8.3蝸桿與蝸輪的結(jié)構(gòu)258
11.9圓柱蝸桿傳動的受力分析和強度計算260
11.9.1蝸桿傳動的受力分析260
11.9.2圓柱蝸桿傳動的強度計算261
11.10圓柱蝸桿傳動的效率、潤滑及其熱平衡計算263
11.10.1蝸桿傳動的效率263
11.10.2蝸桿傳動的潤滑264
11.10.3蝸桿傳動的熱平衡計算264
思考練習題266
第12章軸的連接與制動269
12.1軸轂連接269
12.1.1鍵連接269
12.1.2花鍵連接272
12.1.3銷連接274
12.1.4過盈連接275
12.1.5成形連接277
12.2聯(lián)軸器277
12.2.1聯(lián)軸器的分類278
12.2.2剛性聯(lián)軸器279
12.2.3撓性聯(lián)軸器279
12.2.4安全聯(lián)軸器283
12.2.5聯(lián)軸器的選用284
12.3離合器285
12.3.1嵌合式離合器286
12.3.2摩擦式離合器286
12.3.3摩擦式離合器主要參數(shù)的計算與選擇287
12.3.4電磁離合器簡介290
12.4制動器291
12.4.1制動器的功用與類型291
12.4.2外抱式制動器292
12.4.3帶式制動器293
12.4.4鼓式制動器293
12.4.5盤式制動器295
思考練習題296
第13章?lián)闲詡鲃?98
13.1帶傳動概述298
13.1.1帶傳動的分類298
13.1.2V帶的結(jié)構(gòu)和類型300
13.1.3V帶的主要幾何參數(shù)301
13.1.4摩擦型帶傳動的特點302
13.2帶傳動的受力分析和運動特性302
13.2.1帶傳動的受力分析302
13.2.2帶傳動的彈性滑動和打滑304
13.2.3帶傳動的應力分析305
13.3普通V帶傳動的設(shè)計307
13.3.1單根普通V帶所能傳遞的功率307
13.3.2普通V帶的型號和根數(shù)的確定308
13.3.3普通V帶的設(shè)計步驟310
13.4V帶輪的結(jié)構(gòu)和V帶傳動的張緊312
13.4.1V帶輪的結(jié)構(gòu)312
13.4.2V帶傳動的張緊、安裝與防護313
13.5同步帶簡介316
13.5.1同步帶傳動的特點及應用316
13.5.2同步帶的結(jié)構(gòu)、類型和主要參數(shù)316
13.5.3同步帶輪318
13.6鏈傳動概述318
13.6.1鏈傳動的類型、特點和應用318
13.6.2滾子鏈的結(jié)構(gòu)特點319
13.6.3滾子鏈鏈輪321
13.7鏈傳動的運動特性和受力分析323
13.7.1鏈傳動的運動特性323
13.7.2鏈傳動的受力分析325
13.8滾子鏈傳動的失效分析和設(shè)計
計算325
13.8.1滾子鏈傳動的失效形式325
13.8.2鏈傳動的參數(shù)及計算327
13.8.3滾子鏈傳動的設(shè)計計算330
13.9鏈傳動的布置、張緊和潤滑331
13.9.1鏈傳動的布置331
13.9.2鏈傳動的張緊332
13.9.3鏈傳動的潤滑332
思考練習題334
第14章軸335
14.1軸的概述335
14.1.1軸的分類335
14.1.2軸的常用材料337
14.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計338
14.2.1軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計概述338
14.2.2制造安裝要求339
14.2.3軸上零件的定位和固定339
14.2.4各軸段直徑和長度的確定341
14.2.5提高軸的強度和剛度的措施342
14.3軸的強度計算344
14.4軸的剛度計算349
14.4.1概述349
14.4.2軸的彎曲變形計算350
14.4.3軸的扭轉(zhuǎn)變形計算350
14.5軸的振動穩(wěn)定性351
14.5.1軸的振動概念351
14.5.2軸的臨界轉(zhuǎn)速概念352
14.5.3汽車傳動軸的穩(wěn)定性353
思考練習題353
第15章滑動軸承356
15.1滑動軸承概述356
15.1.1滑動軸承分類356
15.1.2滑動軸承的特點和應用356
15.1.3滑動軸承的潤滑357
15.1.4滑動軸承設(shè)計的主要任務(wù)359
15.2滑動軸承的結(jié)構(gòu)型式359
15.2.1徑向滑動軸承的結(jié)構(gòu)型式359
15.2.2止推滑動軸承361
15.3軸瓦的材料和結(jié)構(gòu)362
15.3.1滑動軸承的失效形式362
15.3.2軸承材料363
15.3.3軸瓦結(jié)構(gòu)364
15.4不完全液體潤滑滑動軸承的設(shè)計計算368
15.4.1徑向軸承368
15.4.2止推軸承369
15.5液體動壓潤滑的原理和基本方程370
15.5.1液體動壓潤滑的形成原理及條件370
15.5.2徑向滑動軸承形成液體動壓潤滑的過程371
15.5.3液體動壓潤滑的基本方程372
15.6徑向動壓軸承的幾何關(guān)系和承載量的計算373
15.6.1徑向動壓軸承的幾何參數(shù)373
15.6.2徑向動壓軸承工作能力計算374
15.6.3最小油膜厚度375
15.7其他型式滑動軸承簡介375
15.7.1自潤滑軸承375
15.7.2多油楔滑動軸承376
15.7.3液體靜壓軸承377
15.7.4氣體潤滑軸承378
15.7.5磁流體軸承379
思考練習題380
第16章滾動軸承381
16.1滾動軸承概述381
16.1.1滾動軸承的基本結(jié)構(gòu)381
16.1.2滾動軸承的結(jié)構(gòu)特性382
16.1.3滾動軸承的材料383
16.2滾動軸承的常用類型和選擇383
16.2.1滾動軸承的類型383
16.2.2滾動軸承的代號384
16.2.3滾動軸承類型的選擇388
16.3滾動軸承的受載情況和失效形式389
16.3.1滾動軸承的受載情況389
16.3.2滾動軸承零件的應力情況390
16.3.3滾動軸承的失效形式和計算準則391
16.4滾動軸承的選擇計算392
16.4.1滾動軸承的壽命和載荷392
16.4.2角接觸向心軸承軸向載荷的
計算395
16.4.3滾動軸承的靜強度校核396
16.5滾動軸承的潤滑與密封398
16.5.1滾動軸承的潤滑398
16.5.2滾動軸承的密封401
16.6滾動軸承組合的結(jié)構(gòu)設(shè)計403
16.6.1滾動軸承的軸向固定和基本結(jié)構(gòu)類型403
16.6.2滾動軸承的基本組合形式405
16.6.3滾動軸承組合的調(diào)整407
16.6.4滾動軸承的配合410
16.6.5滾動軸承的安裝與拆卸410
思考練習題411
第17章彈簧414
17.1彈簧概述414
17.1.1彈簧的基本功能414
17.1.2彈簧的基本類型414
17.1.3彈簧的制造、材料和許用應力416
17.2圓柱螺旋壓縮（拉伸）彈簧的設(shè)計計算418
17.2.1彈簧的應力418
17.2.2彈簧的變形420
17.2.3圓柱螺旋彈簧的結(jié)構(gòu)及幾何尺寸421
17.2.4圓柱螺旋壓縮彈簧的特性曲線和穩(wěn)定性424
17.2.5受變載荷作用彈簧的疲勞強度校核425
17.3汽車用彈簧簡介428
17.3.1膜片彈簧428
17.3.2鋼板彈簧430
17.3.3扭桿彈簧432
17.3.4氣體彈簧432
思考練習題433
附錄435
附錄A螺紋基本尺寸435
附錄B普通平鍵和鍵槽的尺寸437
附錄C常用的齒輪材料及其力學性能438
附錄D單根普通V帶的基本額定功率439
附錄E常用滑動軸承軸瓦材料的性能440
附錄F常用滾動軸承的類型、結(jié)構(gòu)和特性441
參考文獻444