前言
項目1緒論1
1.1機械的基本知識2
1.1.1常用機械設備分析2
1.1.2機器和機構2
1.1.3構件和零件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用47
習題52
項目3材料力學62
3.1材料力學基礎63
3.1.1基本概念63
3.1.2截面法63
3.1.3構件的基本變形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76
3.4.1外力偶矩、扭矩與扭矩圖77
3.4.2圓軸扭轉時的應力79
3.4.3扭轉強度計算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彎曲與扭轉組合變形94
習題97
項目4平面機構及自由度計算102
4.1平面機構的組成及運動副103
4.1.1平面機構的組成103
4.1.2運動副103
4.1.3構件的自由度和約束104
4.2平面機構運動簡圖105
4.3平面機構的自由度計算108
4.3.1平面機構的自由度計算公式108
4.3.2計算平面機構自由度時應注意的事項108
4.3.3平面機構具有確定運動的條件111
習題112
項目5平面連桿機構115
5.1概述116
5.1.1定義116
5.1.2分類116
5.1.3平面連桿機構的特點和應用117
5.2鉸鏈四桿機構117
5.2.1鉸鏈四桿機構的組成117
5.2.2鉸鏈四桿機構的基本形式117
5.2.3鉸鏈四桿機構類型的判別119
5.3移副四桿機構120
5.3.1移副四桿機構的組成120
5.3.2單移副四桿機構的基本形式121
5.3.3雙移副四桿機構的基本形式123
5.3.4單移副四桿機構類型的判別123
5.4平面四桿機構的基本特性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平面四桿機構的設計131
5.5.1概述131
5.5.2按給定的連桿位置設計131
5.5.3按給定的行程速度變化系數(shù)設計132
習題134
項目6凸輪機構137
6.1凸輪機構的應用和特點137
6.1.1凸輪機構的組成與應用137
6.1.2凸輪機構的特點138
6.2凸輪機構類型139
6.3凸輪機構從動件常用的運動規(guī)律140
6.3.1平面凸輪機構的基本概念和參數(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用圖解法設計盤形凸輪的輪廓143
6.4.1反轉法原理143
6.4.2對心直動尖頂從動件盤形凸輪輪廓的設計144
6.4.3對心直動滾子從動件盤形凸輪輪廓的設計145
6.4.4偏置直動尖頂從動件盤形凸輪輪廓的設計145
6.5凸輪機構設計中的注意事項146
6.5.1凸輪機構的壓力角及校核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凸輪機構常用材料、結構和加工149
6.6.1凸輪及滾子的常用材料149
6.6.2凸輪機構的常用結構149
6.6.3凸輪的加工150
習題151
項目7間歇運動機構154
7.1棘輪機構155
7.1.1棘輪機構的工作原理155
7.1.2棘輪機構的類型155
7.1.3棘輪轉角的調節(jié)方法157
7.1.4棘輪機構的特點及應用157
7.1.5棘輪的主要參數(shù)158
7.2槽輪機構159
7.2.1槽輪機構的工作原理159
7.2.2槽輪機構的類型159
7.2.3槽輪機構的特點和應用160
7.2.4槽輪機構的主要參數(shù)160
7.3不完全齒輪機構161
7.3.1不完全齒輪機構的工作原理及類型161
7.3.2不完全齒輪機構的特點及應用162
7.4螺旋機構162
7.4.1螺旋機構的應用和特點162
7.4.2螺旋機構的基本形式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帶傳動的特點和應用169
8.2V帶的結構和尺寸標準169
8.2.1V帶結構169
8.2.2V帶尺寸170
8.3V帶輪的結構和材料171
8.3.1V帶輪的結構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帶傳動的設計計算173
8.5.1帶傳動的失效形式和設計準則173
8.5.2帶傳動參數(shù)選擇及設計計算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鏈傳動的特點和應用184
9.2滾子鏈的結構和尺寸標準185
9.2.1滾子鏈的結構185
9.2.2滾子鏈的標準185
9.3鏈輪的結構和材料186
9.3.1鏈輪的結構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滾子鏈傳動的設計計算189
9.5.1鏈傳動的失效形式189
9.5.2設計計算準則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199
10.2.1漸開線的形成199
10.2.2漸開線的性質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齒輪的許用應力214
10.10直齒圓柱齒輪傳動設計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齒輪的結構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構249
11.3.1蝸桿與蝸輪的材料249
11.3.2蝸桿與蝸輪的結構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軸的結構設計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軸的結構工藝性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軸的扭轉剛度校核計算283
13.6軸的設計方法及設計步驟284
13.6.1類比法284
13.6.2設計計算法284
習題289
項目14軸承291
14.1滾動軸承的結構、類型及特點292
14.1.1滾動軸承的基本結構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極限轉速校核309
14.7滾動軸承的組合設計310
14.7.1滾動軸承的固定310
14.7.2支承結構形式及其選擇311
14.7.3滾動軸承組合的調整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、應用及分類316
14.10.2滑動軸承的結構317
14.10.3軸瓦結構及軸承襯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、特點及應用331
15.1.5螺紋聯(lián)接的類型和應用331
15.1.6螺紋聯(lián)接的預緊和防松334
15.1.7螺栓聯(lián)接的強度計算336
15.1.8螺栓組聯(lián)接的結構設計340
15.1.9減速器螺栓設計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