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绪论1

0.1 机械工业在现代化建设中的作用1

0.2 本课程研究的对象和内容1

0.2.1 几个术语1

0.2.2 本课程研究的对象和内容2

0.3 本课程在教学中的地位及学习方法3

0.3.1 本课程在教学中的地位3

0.3.2 本课程的学习方法3

思考题与习题4

第1章 平面机构的结构分析5

1.1 机构的组成5

1.1.1 平面运动副5

1.1.2 运动链和机构7

1.2 平面机构的运动简图7

1.2.1 机构运动简图的概念7

1.2.2 平面机构的运动简图绘制9

1.3 平面机构的自由度10

1.3.1 平面机构的自由度的确定10

1.3.2 自由度计算中应注意的几个特殊问题12

思考题与习题14

第2章 平面连杆机构设计16

2.1 平面连杆机构及其传动特点16

2.2 平面四杆机构的基本形式及其演化16

2.2.1 平面四杆机构的基本形式16

2.2.2 平面四杆机构的演化形式18

2.3 平面四杆机构的主要工作特性22

2.3.1 曲柄存在的条件22

2.3.2 平面四杆机构几个基本概念23

2.4 平面连杆机构设计26

2.4.1 用作图法设计连杆机构27

2.4.2 用解析法设计四杆机构30

2.4.3 用实验法设计四杆机构32

思考题与习题35

第3章 凸轮机构及其设计37

3.1 凸轮机构的应用和类型37

3.1.1 凸轮机构的应用37

3.1.2 凸轮机构的分类38

3.2 从动件常用的运动规律39

3.2.1 凸轮机构的基本名词术语39

3.2.2 从动件常用的运动规律40

3.3 凸轮轮廓曲线设计43

3.3.1 凸轮的图解法设计原理和方法44

3.3.2 解析法设计凸轮轮廓曲线47

3.4 设计凸轮机构应注意的问题49

3.4.1 凸轮机构压力角与基圆半径的关系49

3.4.2 其他尺寸参数的确定50

思考题与习题52

第4章 常用步进传动机构设计54

4.1 棘轮机构54

4.1.1 棘轮机构的组成及其工作特点54

4.1.2 棘轮机构的类型与应用54

4.1.3 棘轮机构的设计要点57

4.2 槽轮机构58

4.2.1 槽轮机构的组成及其特点58

4.2.2 槽轮机构的类型及应用58

4.2.3 槽轮机构的运动系数及运动特性58

4.3 凸轮式间歇运动机构和不完全齿轮机构60

4.3.1 凸轮式间歇运动机构60

4.3.2 不完全齿轮机构62

思考题与习题63

第5章 连接64

5.1 螺纹连接的基本知识64

5.1.1 螺纹的类型和应用64

5.1.2 螺纹的主要参数65

5.1.3 螺纹连接的基本类型66

5.1.4 标准螺纹连接件68

5.2 螺纹连接的预紧和防松69

5.2.1 螺纹连接的预紧69

5.2.2 螺纹连接的防松70

5.3 螺纹连接的强度计算71

5.3.1 松螺栓连接强度计算72

5.3.2 紧螺栓连接强度计算72

5.3.3 螺纹连接件的材料及许用应力77

5.4 螺旋传动80

5.4.1 螺旋传动的类型和应用80

5.4.2 滑动螺旋传动螺杆及螺母的材料81

5.4.3 滑动螺旋传动的失效形式和设计准则82

5.4.4 滚动螺旋传动、静压螺旋传动简介84

5.5 螺纹零件的使用与维护85

5.5.1 螺栓组的结构设计85

5.5.2 提高螺栓连接强度的措施86

5.5.3 螺纹连接、螺旋传动安装维护常识90

5.6 键连接和花键连接91

5.6.1 普通平键连接91

5.6.2 花键连接95

5.7 销连接98

思考题与习题99

第6章 带传动和链传动102

6.1 带传动的特点和几何参数102

6.1.1 带传动的特点和应用102

6.1.2 带传动的类型103

6.1.3 带传动的主要几何参数104

6.2 V带及带轮104

6.2.1 V带的类型与结构104

6.2.2 V带轮106

6.3 带传动的工作情况分析109

6.3.1 带传动的受力分析109

6.3.2 带传动的最大有效拉力及其主要影响因素110

6.3.3 带传动的应力分析111

6.3.4 带传动的弹性滑动和打滑113

6.4 V带传动的设计计算114

6.4.1 失效形式和设计准则114

6.4.2 单根V带所能传递的功率115

6.4.3 设计计算和参数选择118

6.5 V带传动的张紧、使用与维护123

6.5.1 定期张紧装置123

6.5.2 自动张紧装置123

6.5.3 采用张紧轮的装置123

6.5.4 V带传动的安装与维护123

6.6 其他带传动设计简介126

6.6.1 同步带传动126

6.6.2 高速带传动126

6.7 链传动概述127

6.8 链传动的运动特性和受力分析129

6.8.1 传动比和速度的不均匀性129

6.8.2 链传动的动载荷130

6.9 滚子链传动的设计计算131

6.9.1 链运动的主要失效形式131

6.9.2 链传动的承载能力131

6.9.3 链传动主要参数的选择133

6.10 链传动的使用与维护135

6.10.1 链传动的合理布置135

6.10.2 链传动的安装与维护136

思考题与习题138

第7章 齿轮机构140

7.1 齿轮机构的特点和类型140

7.1.1 齿轮机构的特点140

7.1.2 齿轮机构的类型140

7.2 渐开线齿廓及其啮合特性142

7.2.1 渐开线的形成142

7.2.2 渐开线的特性142

7.2.3 渐开线齿廓啮合特性143

7.3 标准直齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸计算144

7.3.1 外齿轮144

7.3.2 齿条147

7.3.3 内齿轮148

7.4 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动148

7.4.1 一对渐开线齿轮正确啮合的条件148

7.4.2 齿轮机构中心距及啮合角149

7.4.3 渐开线直齿轮传动的啮合过程150

7.4.4 渐开线齿轮连续传动的条件151

7.5 渐开线齿轮的切制原理152

7.5.1 齿轮加工的基本原理152

7.5.2 用标准齿条型刀具加工标准齿轮155

7.6 根切现象、不根切的最少齿数和变位齿轮简介156

7.6.1 渐开线齿廓的根切现象156

7.6.2 渐开线标准直齿圆柱齿轮的最少齿数157

7.6.3 变位齿轮158

7.7 斜齿圆柱齿轮机构160

7.7.1 斜齿圆柱齿轮齿面的形成160

7.7.2 标准斜齿圆柱齿轮传动的几何尺寸计算161

7.7.3 斜齿圆柱齿轮的当量齿数164

7.7.4 斜齿圆柱齿轮机构的正确啮合条件164

7.8 圆锥齿轮机构165

7.8.1 圆锥齿轮机构概述165

7.8.2 直齿圆锥齿轮传动的基本参数和几何尺寸计算166

思考题与习题167

第8章 齿轮传动169

8.1 齿轮传动的失效形式和齿轮材料169

8.1.1 失效形式169

8.1.2 设计准则171

8.1.3 齿轮的材料及热处理171

8.1.4 齿轮精度的选择173

8.2 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算174

8.2.1 受力分析与计算载荷174

8.2.2 齿根弯曲疲劳强度计算175

8.2.3 齿面接触疲劳强度计算177

8.2.4 齿轮传动的强度计算说明179

8.2.5 齿轮传动设计参数的选择179

8.3 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算181

8.3.1 轮齿的受力分析181

8.3.2 强度计算182

8.4 标准圆锥齿轮传动的强度计算184

8.4.1 轮齿的受力分析184

8.4.2 强度计算185

8.5 齿轮的结构设计186

8.6 齿轮传动的维护与润滑189

8.6.1 齿轮传动的润滑方式189

8.6.2 润滑剂的选择190

思考题与习题191

第9章 轮系及其设计193

9.1 轮系的分类193

9.1.1 定轴轮系193

9.1.2 周转轮系193

9.1.3 复合轮系194

9.2 定轴轮系的传动比计算194

9.3 周转轮系的传动比197

9.3.1 周转轮系传动比的计算197

9.3.2 应用举例199

9.3.3 周转轮系的传动比计算和小结200

9.4 复合轮系的传动比200

9.5 轮系的功用201

9.5.1 实现变速和换向传动202

9.5.2 传递相距较远的两轴之间的转动202

9.5.3 获得大的传动比202

9.5.4 用作运动的合成及分解203

9.5.5 实现结构紧凑的大功率传动205

9.6 几种特殊的行星传动简介205

9.6.1 渐开线少齿差行星传动205

9.6.2 摆线针轮行星传动206

9.6.3 谐波齿轮传动207

思考题与习题208

第10章 蜗杆传动211

10.1 蜗杆传动的特点与类型211

10.2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算212

10.2.1 普通圆柱蜗杆传动的主要参数及其选择212

10.2.2 蜗杆传动的几何尺寸计算215

10.3 蜗杆传动的失效形式及常用材料和结构215

10.3.1 蜗杆传动的失效形式，设计准则及常用材料215

10.3.2 蜗杆传动的受力分析216

10.3.3 圆柱蜗杆和蜗轮的结构设计217

10.4 普通圆柱蜗杆传动的强度计算&..218

10.4.1 蜗轮齿面接触疲劳强度计算218

10.4.2 蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算219

10.4.3 蜗杆的刚度计算220

10.5 普通圆柱蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算220

10.5.1 蜗杆传动的效率220

10.5.2 蜗杆传动的润滑222

10.5.3 蜗杆传动的热平衡计算222

思考题与习题224

第11章 轴的设计225

11.1 轴的功用和类型225

11.1.1 根据承受载荷类型分类225

11.1.2 根据轴线的形状分类225

11.2 轴的材料226

11.3 轴的结构设计228

11.3.1 拟定轴上零件的装配方案228

11.3.2 轴上零件的定位228

11.4 轴的设计计算234

11.4.1 轴的强度校核计算234

11.4.2 轴的刚度校核计算238

11.5 轴的使用与维护238

11.5.1 轴的使用238

11.5.2 轴的维护239

思考题与习题242

第12章 轴承244

12.1 滚动轴承的类型、代号及选用244

12.1.1 滚动轴承的基本构造244

12.1.2 滚动轴承的材料245

12.1.3 滚动轴承的重要结构特性245

12.1.4 滚动轴承的主要类型246

12.1.5 滚动轴承的代号248

12.2 滚动轴承类型的选择249

12.2.1 轴承的载荷249

12.2.2 轴承的转速250

12.2.3 轴承的调心性能250

12.2.4 轴承的安装和拆卸250

12.2.5 经济性要求251

12.3 滚动轴承的工作能力计算251

12.3.1 滚动轴承的失效形式和计算准则251

12.3.2 基本额定寿命和基本额定动载荷252

12.3.3 滚动轴承的寿命计算公式253

12.3.4 滚动轴承的当量动载荷254

12.3.5 角接触球轴承和圆锥滚子轴承的径向载荷Fr与轴向载荷Fa的计算256

12.3.6 滚动轴承的静强度计算257

12.4 滚动轴承的组合设计261

12.4.1 支撑部分的刚性和同心度262

12.4.2 轴承的配置262

12.4.3 滚动轴承的轴向紧固265

12.4.4 滚动轴承的配合266

12.5 轴承的润滑和密封266

12.5.1 滚动轴承的润滑266

12.5.2 滚动轴承的密封装置268

12.6 滑动轴承的类型、结构及材料270

12.6.1 滑动轴承类型270

12.6.2 滑动轴承的结构270

12.6.3 滑动轴承材料274

思考题与习题275

第13章 联轴器和离合器277

13.1 联轴器的种类和特性277

13.1.1 刚性联轴器278

13.1.2 挠性联轴器279

13.2 联轴器的选择284

13.2.1 选择联轴器的类型284

13.2.2 计算联轴器的计算转矩285

13.2.3 确定联轴器的型号286

13.2.4 校核最大转速286

13.2.5 协调轴孔直径286

13.2.6 规定部件相应的安装精度286

13.3 离合器286

13.3.1 牙嵌离合器287

13.3.2 圆盘摩擦离合器288

13.4 联轴器及离合器的使用与维护290

13.4.1 联轴器的使用与维护290

13.4.2 离合器的使用与维护290

思考题与习题291

第14章 机构组合与创新292

14.1 机构组合方式292

14.1.1 串联式机构组合292

14.1.2 并联式机构组合294

14.1.3 复合式机构组合295

14.1.4 叠加式机构组合295

14.2 机构创新方法简介296

14.2.1 分析综合法296

14.2.2 联想法297

14.2.3 还原法297

14.2.4 仿真与变异法298

14.2.5 思维扩展法298

思考题与习题299

参考文献300