前言
項目1緒論1
1.1機械的基本知識2
1.1.1常用機械設(shè)備分析2
1.1.2機器和機構(gòu)2
1.1.3構(gòu)件和零件3
1.1.4機器的組成及功能3
1.1.5機械的類型及應(yīng)用特點4
1.2本課程案例4
1.2.1減速器案例4
1.2.2電動機選擇5
1.2.3計算減速器的運動和動力參數(shù)9
習題9
項目2靜力學11
2.1靜力學基礎(chǔ)12
2.1.1力的基本概念12
2.1.2靜力學公理14
2.1.3力矩18
2.1.4力偶20
2.1.5力的平移定理23
2.1.6約束與約束力24
2.1.7受力圖27
2.2平面力系31
2.2.1平面任意力系的簡化31
2.2.2平面任意力系平衡方程及應(yīng)用33
2.2.3特殊平面力系的平衡36
2.2.4靜定與靜不定問題及物系的平衡38
2.3空間力系42
2.3.1力在空間直角坐標軸上的投影43
2.3.2力對軸之矩45
2.3.3空間力系的平衡方程及應(yīng)用47
習題52
項目3材料力學62
3.1材料力學基礎(chǔ)63
3.1.1基本概念63
3.1.2截面法63
3.1.3構(gòu)件的基本變形64
3.2軸向拉伸與壓縮64
3.2.1軸向拉伸與壓縮的概念65
3.2.2軸力及軸力圖65
3.2.3拉、壓桿橫截面上的應(yīng)力68
3.2.4拉、壓桿的強度計算69
3.3剪切和擠壓72
3.3.1剪切實用計算73
3.3.2擠壓強度計算74
3.4圓軸扭轉(zhuǎn)76
3.4.1外力偶矩、扭矩與扭矩圖77
3.4.2圓軸扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)力79
3.4.3扭轉(zhuǎn)強度計算79
3.5梁的彎曲81
3.5.1平面彎曲簡介81
3.5.2梁彎曲時橫截面上的內(nèi)力82
3.5.3梁的彎曲應(yīng)力與強度計算88
3.6組合變形91
3.6.1拉伸(壓縮）與彎曲的組合變形92
3.6.2彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形94
習題97
項目4平面機構(gòu)及自由度計算102
4.1平面機構(gòu)的組成及運動副103
4.1.1平面機構(gòu)的組成103
4.1.2運動副103
4.1.3構(gòu)件的自由度和約束104
4.2平面機構(gòu)運動簡圖105
4.3平面機構(gòu)的自由度計算108
4.3.1平面機構(gòu)的自由度計算公式108
4.3.2計算平面機構(gòu)自由度時應(yīng)注意的事項108
4.3.3平面機構(gòu)具有確定運動的條件111
習題112
項目5平面連桿機構(gòu)115
5.1概述116
5.1.1定義116
5.1.2分類116
5.1.3平面連桿機構(gòu)的特點和應(yīng)用117
5.2鉸鏈四桿機構(gòu)117
5.2.1鉸鏈四桿機構(gòu)的組成117
5.2.2鉸鏈四桿機構(gòu)的基本形式117
5.2.3鉸鏈四桿機構(gòu)類型的判別119
5.3移副四桿機構(gòu)120
5.3.1移副四桿機構(gòu)的組成120
5.3.2單移副四桿機構(gòu)的基本形式121
5.3.3雙移副四桿機構(gòu)的基本形式123
5.3.4單移副四桿機構(gòu)類型的判別123
5.4平面四桿機構(gòu)的基本特性124
5.4.1壓力角與傳動角125
5.4.2急回特性127
5.4.3死點128
5.5平面四桿機構(gòu)的設(shè)計131
5.5.1概述131
5.5.2按給定的連桿位置設(shè)計131
5.5.3按給定的行程速度變化系數(shù)設(shè)計132
習題134
項目6凸輪機構(gòu)137
6.1凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和特點137
6.1.1凸輪機構(gòu)的組成與應(yīng)用137
6.1.2凸輪機構(gòu)的特點138
6.2凸輪機構(gòu)類型139
6.3凸輪機構(gòu)從動件常用的運動規(guī)律140
6.3.1平面凸輪機構(gòu)的基本概念和參數(shù)140
6.3.2從動件常用運動規(guī)律141
6.3.3從動件運動規(guī)律的選擇143
6.4用圖解法設(shè)計盤形凸輪的輪廓143
6.4.1反轉(zhuǎn)法原理143
6.4.2對心直動尖頂從動件盤形凸輪輪廓的設(shè)計144
6.4.3對心直動滾子從動件盤形凸輪輪廓的設(shè)計145
6.4.4偏置直動尖頂從動件盤形凸輪輪廓的設(shè)計145
6.5凸輪機構(gòu)設(shè)計中的注意事項146
6.5.1凸輪機構(gòu)的壓力角及校核146
6.5.2基圓半徑的確定148
6.5.3滾子半徑的選擇148
6.6凸輪機構(gòu)常用材料、結(jié)構(gòu)和加工149
6.6.1凸輪及滾子的常用材料149
6.6.2凸輪機構(gòu)的常用結(jié)構(gòu)149
6.6.3凸輪的加工150
習題151
項目7間歇運動機構(gòu)154
7.1棘輪機構(gòu)155
7.1.1棘輪機構(gòu)的工作原理155
7.1.2棘輪機構(gòu)的類型155
7.1.3棘輪轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié)方法157
7.1.4棘輪機構(gòu)的特點及應(yīng)用157
7.1.5棘輪的主要參數(shù)158
7.2槽輪機構(gòu)159
7.2.1槽輪機構(gòu)的工作原理159
7.2.2槽輪機構(gòu)的類型159
7.2.3槽輪機構(gòu)的特點和應(yīng)用160
7.2.4槽輪機構(gòu)的主要參數(shù)160
7.3不完全齒輪機構(gòu)161
7.3.1不完全齒輪機構(gòu)的工作原理及類型161
7.3.2不完全齒輪機構(gòu)的特點及應(yīng)用162
7.4螺旋機構(gòu)162
7.4.1螺旋機構(gòu)的應(yīng)用和特點162
7.4.2螺旋機構(gòu)的基本形式163
習題165
項目8帶傳動167
8.1概述168
8.1.1帶傳動的組成168
8.1.2帶傳動的類型168
8.1.3帶傳動的特點和應(yīng)用169
8.2V帶的結(jié)構(gòu)和尺寸標準169
8.2.1V帶結(jié)構(gòu)169
8.2.2V帶尺寸170
8.3V帶輪的結(jié)構(gòu)和材料171
8.3.1V帶輪的結(jié)構(gòu)171
8.3.2V帶輪的材料172
8.4帶傳動的彈性滑動和傳動比172
8.4.1帶傳動的彈性滑動172
8.4.2帶傳動的傳動比173
8.5帶傳動的設(shè)計計算173
8.5.1帶傳動的失效形式和設(shè)計準則173
8.5.2帶傳動參數(shù)選擇及設(shè)計計算173
8.6帶傳動的使用與維護179
8.6.1帶傳動的張緊179
8.6.2帶傳動的安裝181
8.6.3帶傳動的維護181
習題181
項目9鏈傳動183
9.1概述183
9.1.1鏈傳動的組成及類型183
9.1.2鏈傳動的特點和應(yīng)用184
9.2滾子鏈的結(jié)構(gòu)和尺寸標準185
9.2.1滾子鏈的結(jié)構(gòu)185
9.2.2滾子鏈的標準185
9.3鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料186
9.3.1鏈輪的結(jié)構(gòu)186
9.3.2鏈輪的材料187
9.4鏈傳動的運動特性188
9.4.1平均鏈速和平均傳動比188
9.4.2瞬時鏈速188
9.5滾子鏈傳動的設(shè)計計算189
9.5.1鏈傳動的失效形式189
9.5.2設(shè)計計算準則190
9.5.3鏈傳動主要參數(shù)的選擇192
9.5.4鏈傳動的設(shè)計計算193
9.6鏈傳動的使用與維護194
9.6.1鏈傳動的布置194
9.6.2鏈傳動的張緊194
9.6.3鏈傳動的潤滑194
習題196
項目10齒輪傳動197
10.1齒輪傳動的類型、特點及要求198
10.1.1齒輪傳動的類型198
10.1.2齒輪傳動的特點199
10.1.3齒輪傳動的要求199
10.2漸開線的形成及基本性質(zhì)199
10.2.1漸開線的形成199
10.2.2漸開線的性質(zhì)200
10.3漸開線標準直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸200
10.3.1齒輪各部分名稱及符號200
10.3.2漸開線齒輪的基本參數(shù)201
10.3.3標準直齒圓柱齒輪的主要幾何尺寸計算202
10.4漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動204
10.4.1正確嚙合條件204
10.4.2連續(xù)傳動條件205
10.4.3正確安裝條件205
10.5漸開線齒輪的加工方法206
10.5.1齒輪的加工方法206
10.5.2根切現(xiàn)象及最小齒數(shù)207
10.6齒輪的常見失效形式與對策209
10.7齒輪的設(shè)計準則211
10.8齒輪的傳動精度211
10.9齒輪的材料和許用應(yīng)力213
10.9.1齒輪材料的基本要求213
10.9.2常用材料213
10.9.3齒輪的許用應(yīng)力214
10.10直齒圓柱齒輪傳動設(shè)計216
10.10.1輪齒受力分析217
10.10.2齒輪強度計算218
10.10.3齒輪主要參數(shù)選擇221
10.10.4典型設(shè)計實例分析222
10.11漸開線斜齒圓柱齒輪傳動224
10.11.1斜齒齒廓曲面的形成及嚙合特點224
10.11.2斜齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和尺寸計算225
10.11.3正確嚙合條件和當量齒數(shù)226
10.11.4斜齒圓柱齒輪的受力分析和強度計算227
10.11.5典型設(shè)計實例229
10.12直齒錐齒輪傳動231
10.12.1概述231
10.12.2錐齒輪基本參數(shù)與幾何尺寸計算231
10.12.3錐齒輪的齒廓曲線、背錐和當量齒數(shù)233
10.12.4直齒錐齒輪的嚙合傳動234
10.12.5直齒錐齒輪的強度計算234
10.13齒輪的結(jié)構(gòu)235
10.14齒輪傳動的潤滑與維護237
10.14.1齒輪傳動的潤滑237
10.14.2齒輪傳動的維護238
習題239
項目11蝸桿傳動243
11.1蝸桿傳動的類型和特點244
11.1.1蝸桿傳動的類型244
11.1.2蝸桿傳動機構(gòu)的特點245
11.2蝸桿傳動的主要參數(shù)及幾何尺寸計算245
11.2.1蝸桿傳動的主要參數(shù)及其選擇245
11.2.2蝸桿傳動的幾何尺寸計算248
11.3蝸桿與蝸輪的材料和結(jié)構(gòu)249
11.3.1蝸桿與蝸輪的材料249
11.3.2蝸桿與蝸輪的結(jié)構(gòu)250
11.4蝸桿傳動的強度計算250
11.4.1蝸桿傳動的失效形式及計算準則250
11.4.2蝸桿傳動的受力分析251
11.4.3蝸桿傳動的強度計算251
11.4.4蝸輪材料的許用應(yīng)力252
11.5蝸桿傳動的傳動效率、潤滑和熱平衡計算254
11.5.1蝸桿傳動的效率254
11.5.2蝸桿傳動的潤滑255
11.5.3蝸桿傳動的熱平衡計算255
11.6蝸桿傳動的安裝與維護257
習題258
項目12輪系261
12.1輪系及其分類262
12.1.1定軸輪系262
12.1.2行星輪系262
12.1.3混合輪系263
12.2定軸輪系傳動比的計算263
12.2.1一對齒輪嚙合的傳動比263
12.2.2平面定軸輪系的傳動比264
12.2.3空間定軸輪系的傳動比265
12.3行星輪系與混合輪系傳動比的計算265
12.3.1行星輪系傳動比的計算265
12.3.2混合輪系傳動比的計算267
12.4輪系的應(yīng)用268
12.4.1實現(xiàn)較遠距離的傳動268
12.4.2獲得大的傳動比268
12.4.3實現(xiàn)變速、換向傳動269
12.4.4實現(xiàn)分路傳動269
12.4.5實現(xiàn)運動的合成和分解269
習題270
項目13軸的設(shè)計272
13.1概述273
13.1.1軸的功用273
13.1.2軸的分類273
13.1.3設(shè)計軸時要解決的主要問題275
13.2軸的材料及選擇275
13.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計276
13.3.1軸的組成276
13.3.2軸上零件的定位與固定276
13.3.3軸的結(jié)構(gòu)工藝性278
13.3.4軸的各段直徑和長度確定280
13.4軸的強度計算281
13.4.1按扭轉(zhuǎn)強度計算281
13.4.2按彎扭合成強度計算282
13.5軸的剛度計算283
13.5.1軸的彎曲剛度校核計算283
13.5.2軸的扭轉(zhuǎn)剛度校核計算283
13.6軸的設(shè)計方法及設(shè)計步驟284
13.6.1類比法284
13.6.2設(shè)計計算法284
習題289
項目14軸承291
14.1滾動軸承的結(jié)構(gòu)、類型及特點292
14.1.1滾動軸承的基本結(jié)構(gòu)292
14.1.2滾動軸承的分類293
14.1.3滾動軸承的基本類型及特點294
14.2滾動軸承的代號296
14.2.1基本代號296
14.2.2前置代號297
14.2.3后置代號297
14.2.4滾動軸承代號示例298
14.3滾動軸承的選擇299
14.4滾動軸承的失效形式及計算準則300
14.4.1失效形式300
14.4.2滾動軸承的計算準則300
14.5滾動軸承的壽命計算300
14.5.1滾動軸承的基本額定壽命和基本額定動載荷301
14.5.2滾動軸承的壽命計算公式301
14.5.3滾動軸承的當量動載荷計算302
14.5.4角接觸球軸承和圓錐滾子軸承軸向載荷Fa的計算305
14.6滾動軸承的靜載荷計算308
14.6.1靜強度校核308
14.6.2極限轉(zhuǎn)速校核309
14.7滾動軸承的組合設(shè)計310
14.7.1滾動軸承的固定310
14.7.2支承結(jié)構(gòu)形式及其選擇311
14.7.3滾動軸承組合的調(diào)整312
14.8滾動軸承的裝拆313
14.9滾動軸承的潤滑與密封314
14.9.1滾動軸承的潤滑314
14.9.2滾動軸承的密封315
14.10滑動軸承概述316
14.10.1滑動軸承的特點、應(yīng)用及分類316
14.10.2滑動軸承的結(jié)構(gòu)317
14.10.3軸瓦結(jié)構(gòu)及軸承襯318
14.10.4滑動軸承的材料319
14.10.5滑動軸承的潤滑320
習題323
項目15聯(lián)接326
15.1螺紋聯(lián)接327
15.1.1螺紋的形成327
15.1.2螺紋的加工328
15.1.3螺紋的主要參數(shù)330
15.1.4螺紋的牙型、特點及應(yīng)用331
15.1.5螺紋聯(lián)接的類型和應(yīng)用331
15.1.6螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松334
15.1.7螺栓聯(lián)接的強度計算336
15.1.8螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計340
15.1.9減速器螺栓設(shè)計342
15.1.10螺栓組聯(lián)接的受力分析343
15.2鍵聯(lián)接345
15.2.1概述345
15.2.2鍵聯(lián)接的類型、特點和應(yīng)用346
15.2.3鍵的選擇和平鍵聯(lián)接的強度校核349
15.3花鍵聯(lián)接352
15.4銷聯(lián)接353
15.4.1銷聯(lián)接的類型353
15.4.2銷聯(lián)接的應(yīng)用353
15.5聯(lián)軸器與離合器354
15.5.1聯(lián)軸器354
15.5.2離合器359
習題360
參考文獻362