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第1章 绪论1

1.1 机械的基本知识1

1.1.1 常用机械设备分析1

1.1.2 机器和机构2

1.1.3 构件和零件3

1.1.4 机器的组成及功能4

1.1.5 机械的类型及应用特点4

1.2 机械行业及相关领域里的岗位设置5

1.3 本课程性质、内容、任务和学习方法6

1.3.1 课程性质6

1.3.2 课程内容6

1.3.3 课程任务6

1.3.4 学习方法6

习题6

第2章 平面机构及自由度计算8

2.1 概述8

2.1.1 运动副的概念8

2.1.2 运动链和机构9

2.2 平面机构的运动简图10

2.2.1 平面机构运动简图10

2.2.2 运动副和构件的表示方法10

2.2.3 平面机构运动简图的绘制13

2.3 平面机构的自由度14

2.3.1 自由度14

2.3.2 机构具有确定运动的条件16

2.3.3 计算平面机构自由度的注意事项16

习题19

第3章 平面连杆机构21

3.1 概述21

3.2 铰链四杆机构21

3.2.1 铰链四杆机构的组成21

3.2.2 铰链四杆机构的基本形式22

3.2.3 铰链四机构类型的判别24

3.2.4 含有移动副的四杆机构25

3.3 平面四杆机构的传力性能分析28

3.3.1 压力角和传动角28

3.3.2 急回运动29

3.3.3 死点位置31

3.4 平面四杆机构的设计32

3.4.1 概述33

3.4.2 按给定的连杆位置设计33

3.4.3 按给定的行程速度变化系数设计34

习题36

第4章 凸轮机构39

4.1 凸轮机构的应用和类型39

4.1.1 凸轮机构的应用和特点39

4.1.2 凸轮机构的类型40

4.2 从动件的常用运动规律42

4.2.1 凸轮机构的工作原理及有关名词术语42

4.2.2 从动件的常用运动规律43

4.2.3 从动件运动规律的选择45

4.3 凸轮轮廓曲线的设计45

4.3.1 凸轮轮廓曲线设计的基本原理—反转法45

4.3.2 图解法的方法和步骤46

4.4 凸轮机构设计中的几个问题48

4.4.1 滚子半径的选择48

4.4.2 凸轮机构的压力角及其校核49

4.4.3 基圆半径的确定50

4.5 凸轮机构常用材料和结构50

4.5.1 凸轮及滚子的常用材料50

4.5.2 凸轮机构的常用结构51

习题52

第5章 间歇运动机构55

5.1 螺旋机构55

5.1.1 螺旋机构的应用和特点55

5.1.2 螺旋机构的螺纹及其运动形式55

5.2 间歇运动机构概述59

5.3 棘轮机构59

5.3.1 棘轮机构的组成及工作原理59

5.3.2 棘轮机构的类型及特点60

5.3.3 棘轮与棘爪的位置关系60

5.3.4 主要参数61

5.3.5 棘轮机构的应用实例61

5.4 槽轮机构62

5.4.1 槽轮机构的组成及工作原理62

5.4.2 槽轮机构的类型及特点62

5.4.3 槽轮机构的应用63

5.5 不完全齿轮机构63

5.5.1 不完全齿轮机构的组成和类型63

5.5.2 不完全齿轮机构的工作原理64

5.5.3 不完全齿轮机构的特点和应用64

习题64

第6章 齿轮传动66

6.1 齿轮传动的类型、应用和基本要求66

6.1.1 齿轮传动的主要类型66

6.1.2 齿轮传动的应用特点67

6.1.3 齿轮传动的基本要求67

6.2 齿廓啮合传动比和基本定律67

6.3 渐开线的形成及基本性质68

6.3.1 渐开线的形成68

6.3.2 渐开线的基本性质68

6.4 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸计算69

6.4.1 渐开线齿轮各部分名称、基本参数及几何尺寸计算69

6.4.2 齿条71

6.5 渐开线标准齿轮基本参数的测定72

6.5.1 任意圆周上的弧齿厚Sk72

6.5.2 固定弦齿厚72

6.5.3 公法线长度Wk72

6.6 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动73

6.6.1 渐开线齿轮的啮合特性73

6.6.2 渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件74

6.6.3 渐开线齿轮连续传动的条件75

6.6.4 渐开线直齿圆柱齿轮的正确安装76

6.7 渐开线齿轮的加工方法76

6.7.1 仿形法76

6.7.2 范成法77

6.7.3 轮齿的根切现象78

6.8 渐开线变位齿轮传动及应用简介79

6.8.1 变位齿轮的概念79

6.8.2 变位齿轮的几何尺寸79

6.8.3 变位齿轮传动的类型和特点79

6.9 齿轮的常见失效形式及设计准则81

6.9.1 齿轮的常见失效形式及对策81

6.9.2 齿轮的设计准则82

6.10 齿轮的传动精度82

6.11 齿轮的材料和许用应力83

6.11.1 齿轮的常用材料及热处理方法83

6.11.2 齿轮的许用应力85

6.12 渐开线标准直齿圆柱齿轮的传动设计87

6.12.1 轮齿的受力分析87

6.12.2 计算载荷88

6.12.3 轮齿的弯曲强度计算88

6.12.4 齿面接触强度计算90

6.12.5 齿轮主要参数选择91

6.13 渐开线斜齿圆柱齿轮传动92

6.13.1 斜齿齿廓曲面的形成及啮合特点92

6.13.2 斜齿圆柱齿轮的基本参数和尺寸计算92

6.13.3 斜齿圆柱齿轮传动正确啮合条件94

6.13.4 斜齿圆柱齿轮的当量齿数94

6.13.5 斜齿圆柱齿轮的受力分析95

6.13.6 斜齿圆柱齿轮的强度计算96

6.14 直齿圆锥齿轮传动97

6.14.1 概述97

6.14.2 直齿圆锥齿轮的基本参数与几何尺寸计算97

6.14.3 直齿圆锥齿轮的齿廓曲线、背锥和当量齿数98

6.14.4 直齿圆锥齿轮的啮合传动99

6.15 齿轮的结构100

6.16 齿轮传动的润滑102

习题106

第7章 蜗杆传动110

7.1 蜗杆传动的类型和特点110

7.1.1 蜗杆传动的类型110

7.1.2 蜗杆蜗轮机构传动的特点111

7.2 蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算111

7.2.1 蜗杆传动的主要参数及其选择111

7.2.2 蜗杆传动的几何尺寸计算114

7.3 蜗杆与蜗轮的材料和结构115

7.3.1 蜗杆与蜗轮的材料115

7.3.2 蜗杆与蜗轮的结构115

7.4 蜗杆传动的强度计算116

7.4.1 蜗杆传动的失效形式及计算准则116

7.4.2 蜗杆传动的受力分析117

7.4.3 蜗杆传动的强度计算117

7.4.4 蜗轮材料的许用应力118

7.5 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算119

7.5.1 蜗杆传动的效率119

7.5.2 蜗杆传动的润滑121

7.5.3 蜗杆传动的热平衡计算121

7.6 蜗杆传动的安装与维护124

习题124

第8章 带传动127

8.1 带传动的组成、类型及应用特点127

8.1.1 带传动的组成、类型127

8.1.2 带传动的特点128

8.2 V带的结构和尺寸标准128

8.2.1 V带的结构128

8.2.2 V带尺寸128

8.3 V带轮的结构和材料129

8.3.1 V带轮的结构129

8.3.2 带轮的材料130

8.4 带传动的受力分析和应力分析130

8.4.1 带传动的受力分析130

8.4.2 带传动的应力分析132

8.5 带传动的弹性滑动和传动比133

8.6 带传动的设计计算134

8.6.1 带传动的失效形式和设计准则134

8.6.2 带传动参数选择及设计计算134

8.7 带传动的使用与维护140

8.7.1 带传动的张紧140

8.7.2 带传动的使用和维护141

习题141

第9章 链传动简介143

9.1 链传动的组成、类型和应用特点143

9.1.1 链传动的组成及类型143

9.1.2 滚子链传动特点143

9.2 滚子链的结构和标准143

9.2.1 滚子链的结构和规格143

9.2.2 滚子链的标准表144

9.3 链轮的结构145

9.3.1 链轮的结构145

9.3.2 链轮的材料145

9.4 链传动的运动特性146

9.4.1 平均链速和平均传动比146

9.4.2 瞬时链速146

9.5 链传动主要参数的选择147

9.5.1 链传动的主要失效形式147

9.5.2 链传动主要参数的选择147

9.6 链传动的使用与维护148

9.6.1 链传动的张紧148

9.6.2 链传动的润滑149

习题150

第10章 轮系151

10.1 轮系及其分类151

10.1.1 定轴轮系151

10.1.2 行星轮系151

10.1.3 混合轮系152

10.2 定轴轮系传动比的计算152

10.2.1 一对齿轮啮合的传动比152

10.2.2 平面定轴轮系的传动比153

10.2.3 空间定轴轮系的传动比154

10.3 行星轮系传动比的计算154

10.3.1 行星轮系传动比的计算154

10.3.2 混合轮系传动比的计算157

10.4 轮系的应用158

10.4.1 实现较远距离的传动158

10.4.2 获得大的传动比158

10.4.3 实现变速、换向传动158

10.4.4 实现分路传动158

10.4.5 实现运动的合成和分解159

习题159

第11章 联接162

11.1 螺纹联接162

11.1.1 螺纹的形成和分类162

11.1.2 螺纹的加工163

11.1.3 螺纹联接的主要参数163

11.1.4 螺纹联接的基本类型及使用场合165

11.1.5 螺纹联接的预紧和防松166

11.2 键联接和销联接168

11.2.1 概述168

11.2.2 键联接类型、特点和应用168

11.2.3 普通平键联接的尺寸选择和强度计算171

11.2.4 销联接174

11.3 联轴器和离合器175

11.3.1 联轴器175

11.3.2 离合器179

习题181

第12章 轴183

12.1 概述183

12.1.1 轴的功用183

12.1.2 轴的分类183

12.1.3 设计轴时要解决的主要问题184

12.2 轴的材料及选择185

12.3 轴的结构设计185

12.3.1 轴的组成185

12.3.2 轴上零件的定位与固定186

12.3.3 轴的结构工艺性188

12.3.4 轴的各段直径和长度确定190

12.4 轴的强度计算191

12.4.1 按扭转强度计算191

12.4.2 按弯扭合成强度计算192

12.5 轴的刚度计算193

12.5.1 轴的弯曲刚度校核计算193

12.5.2 轴的扭转刚度校核计算194

12.6 轴的设计方法及设计步骤194

12.6.1 类比法194

12.6.2 设计计算法194

习题199

第13章 轴承201

13.1 滚动轴承的结构、类型及特点201

13.1.1 滚动轴承的基本结构201

13.1.2 滚动轴承的类型及特点201

13.1.3 滚动轴承的基本类型及特点202

13.2 滚动轴承的代号205

13.2.1 基本代号205

13.2.2 前置代号206

13.2.3 后置代号206

13.2.4 滚动轴承代号示例207

13.3 滚动轴承的失效形式及计算准则208

13.3.1 滚动轴承的受力情况分析208

13.3.2 失效形式209

13.3.3 设计计算准则209

13.4 滚动轴承类型的选择210

13.5 滚动轴承的选择及寿命计算211

13.5.1 滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷211

13.5.2 滚动轴承的寿命计算公式211

13.5.3 滚动轴承的当量动载荷计算212

13.5.4 角接触球轴承和圆锥滚子轴承轴向载荷FA的计算214

13.6 滚动轴承的静载荷计算217

13.6.1 静强度校核217

13.6.2 极限转速校核218

13.7 滚动轴承的组合设计219

13.7.1 滚动轴承的固定219

13.7.2 支承结构形式及其选择220

13.7.3 滚动轴承组合的调整221

13.8 滚动轴承的装拆221

13.9 滚动轴承的润滑与密封222

13.9.1 滚动轴承的润滑222

13.9.2 滚动轴承的密封223

13.10 滑动轴承概述224

13.10.1 滑动轴承的特点、应用及分类224

13.10.2 滑动轴承的结构225

13.10.3 轴瓦结构及轴承衬226

13.10.4 滑动轴承的材料228

13.10.5 滑动轴承的润滑229

习题231

第14章 典型实训项目234

14.1 机械设备的装配234

14.1.1 装配顺序234

14.1.2 装配工作注意要点234

14.1.3 装配工艺过程234

14.2 齿轮几何尺寸的测定及装配和修复235

14.2.1 齿轮几何尺寸的测定和参数的计算235

14.2.2 圆柱齿轮副的装配与调整236

14.2.3 圆锥齿轮副的装配与调整237

14.2.4 蜗杆蜗轮副的装配与调整237

14.2.5 齿轮的修复238

14.3 轴承的装配和保养238

14.3.1 轴承的测量238

14.3.2 滚动轴承的保养238

14.3.3 滚动轴承的安装239

14.3.4 滚动轴承的拆卸240

14.3.5 滚动轴承的润滑241

14.3.6 滚动轴承的故障排除241

14.3.7 滑动轴承的故障排除243

14.4 轴的修复244

14.5 顽固螺母的拆卸245

14.6 平键的装配和拆卸245

参考文献247