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第1章 机械设计概论1

1.1 机械概述1

1.1.1 认识机械1

1.1.2 机器的分类4

1.1.3 机器的功能组成4

1.1.4 机器的结构组成6

1.2 机械设计的概念及其基本原则7

1.2.1 机械设计的概念7

1.2.2 机械设计的类型7

1.2.3 机械设计的基本原则7

1.3 机械设计的一般过程9

1.3.1 计划阶段10

1.3.2 方案设计10

1.3.3 技术设计12

1.3.4 技术文件编制13

1.4 机械零件设计概述13

1.4.1 机械零件的主要失效形式13

1.4.2 机械零件的设计准则14

1.4.3 机械零件的设计方法16

1.4.4 机械零件设计的一般步骤16

1.4.5 机械零件的结构设计16

1.5 机械现代设计方法简介19

课外学习指南21

习题22

第2章 总体方案设计23

2.1 总体方案设计概述23

2.1.1 总体方案设计的概念23

2.1.2 总体方案设计要解决的关键问题24

2.1.3 机械设计方案的评价28

2.2 原动机选择32

2.2.1 原动机的类型和机械特性33

2.2.2 机械系统中的载荷36

2.2.3 原动机的选择39

2.3 机械传动44

2.3.1 机器中常用传动类型44

2.3.2 机械传动的分类45

2.3.3 机械传动类型的选择46

2.3.4 机械传动的顺序设计47

2.3.5 螺旋传动47

2.4 执行机构55

2.4.1 执行机构的类型55

2.4.2 执行机构运动的基本形式56

2.4.3 执行机构运动方案设计57

2.4.4 执行机构的运动循环图58

2.5 操纵与控制系统59

2.5.1 操纵系统59

2.5.2 控制系统62

2.6 12型手扶拖拉机总体设计案例66

2.6.1 12型手扶拖拉机总体方案设计66

2.6.2 12型手扶拖拉机设计方案总体评价67

课外学习指南69

习题69

第3章 机械零件的材料、强度及润滑71

3.1 机械零件常用材料及热处理71

3.1.1 工业用钢71

3.1.2 铸铁与铸钢75

3.1.3 有色金属及其合金77

3.1.4 其他工程材料80

3.1.5 钢铁材料的热处理80

3.2 机械零件的材料选择85

3.2.1 机械零件选材的原则85

3.2.2 典型零件选材实例87

3.2.3 手扶拖拉机典型零件选材89

3.3 机械设计中的强度问题89

3.3.1 金属材料的力学性能89

3.3.2 机械零件的强度93

3.4 机械零件的摩擦、磨损和润滑97

3.4.1 摩擦97

3.4.2 磨损99

3.4.3 润滑99

课外学习指南103

习题103

第4章 齿轮传动105

4.1 齿轮传动105

4.1.1 概述105

4.1.2 齿轮传动的失效形式及设计准则107

4.1.3 常用齿轮材料及热处理109

4.1.4 齿轮的结构设计110

4.1.5 齿轮传动的润滑111

4.1.6 直齿圆柱齿轮传动设计112

4.1.7 斜齿圆柱齿轮传动119

4.1.8 直齿圆锥齿轮传动121

4.2 蜗杆传动125

4.2.1 蜗杆传动概述125

4.2.2 蜗杆传动的主要参数和几何尺寸127

4.2.3 圆柱蜗杆传动设计130

4.2.4 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算133

4.3 轮系及应用136

4.3.1 轮系设计概述136

4.3.2 减速机构和常用减速机140

4.3.3 变速机构和车用变速箱147

4.3.4 车辆差速器151

4.4 手扶拖拉机传动轮系统设计153

4.4.1 手扶拖拉机传动系统功用和要求153

4.4.2 手扶拖拉机排挡数和总传动比确定153

4.4.3 手扶拖拉机传动系统的组成和布置154

4.4.4 拖拉机传动系统方案154

4.5 手扶拖拉机变速齿轮设计155

4.5.1 手扶拖拉机传动齿轮设计要求155

4.5.2 圆柱齿轮设计计算155

4.5.3 齿轮结构设计和工程图绘制157

课外学习指南159

习题159

第5章 带传动与链传动162

5.1 带传动162

5.1.1 带传动的工作特点及类型162

5.1.2 带传动的几何关系及力分析163

5.1.3 带传动的弹性滑动166

5.1.4 V带规格和基本尺寸167

5.1.5 V带传动设计准则与许用功率168

5.1.6 V带传动设计步骤172

5.1.7 带传动张紧176

5.2 手扶拖拉机带传动设计176

5.2.1 某型手扶拖拉机带传动设计要求176

5.2.2 带传动设计计算177

5.2.3 带轮结构设计和工程图绘制179

5.3 链传动179

5.3.1 链传动工作情况分析179

5.3.2 滚子链180

5.3.3 滚子链链轮结构182

5.3.4 链传动的运动分析185

5.3.5 链传动的受力分析186

5.3.6 链传动设计186

5.3.7 链传动布置及张紧190

5.4 手扶拖拉机链传动设计192

5.4.1 某型手扶拖拉机链传动设计要求192

5.4.2 链传动设计计算193

5.4.3 链轮结构设计和工程图绘制193

课外学习指南193

习题194

第6章 轴与轴承197

6.1 轴197

6.1.1 轴的类型197

6.1.2 轴的结构设计198

6.1.3 轴的强度与刚度201

6.2 滚动轴承207

6.2.1 滚动轴承结构、类型和代号208

6.2.2 滚动轴承的选择计算213

6.2.3 轴系设计（滚动轴承的组合设计）219

6.3 滑动轴承224

6.3.1 滑动轴承结构及类型224

6.3.2 轴瓦的结构及轴承材料226

6.3.3 润滑剂和润滑装置229

6.3.4 混合摩擦滑动轴承计算231

6.3.5 液体摩擦滑动轴承简介233

6.4 手扶拖拉机主轴（系）的设计234

6.4.1 主轴的结构设计234

6.4.2 主轴的强度计算235

6.4.3 主轴支承轴承寿命验算237

课外学习指南238

习题238

第7章 联接241

7.1 螺纹联接241

7.1.1 螺纹联接的基本类型241

7.1.2 标准螺纹联接件243

7.1.3 螺纹联接的预紧和防松246

7.1.4 螺纹联接的强度计算247

7.1.5 螺栓组联接的结构设计252

7.1.6 螺栓组联接的受力分析253

7.1.7 提高螺纹联接强度的途径257

7.2 键联接与销联接260

7.2.1 键联接类型和特点260

7.2.2 键联接的选择计算263

7.2.3 销联接265

7.3 过盈联接、涨紧联接和成形联接266

7.3.1 过盈联接266

7.3.2 弹性环联接与胀套联接268

7.3.3 成形联接269

7.4 焊接269

7.4.1 电弧焊270

7.4.2 电阻焊273

7.4.3 钎焊274

课外学习指南276

习题276

第8章 联轴器、离合器、制动器278

8.1 联轴器278

8.1.1 刚性联轴器278

8.1.2 无弹性元件的挠性联轴器279

8.1.3 有弹性元件的挠性联轴器282

8.1.4 联轴器的选用285

8.2 离合器286

8.2.1 牙嵌离合器286

8.2.2 摩擦离合器287

8.2.3 定向离合器289

8.2.4 离合器的选用289

8.2.5 手扶拖拉机离合器289

8.3 制动器291

8.3.1 带式制动器291

8.3.2 外抱块式制动器292

8.3.3 内涨式制动器292

8.3.4 盘式制动器293

8.3.5 制动器的选择294

8.3.6 手扶拖拉机制动器设计295

课外学习指南296

习题296

第9章 弹簧、机架和导轨297

9.1 弹簧297

9.1.1 弹簧的种类和功用297

9.1.2 弹簧的材料及制造过程297

9.1.3 圆柱螺旋弹簧的结构特性及失效形式300

9.1.4 圆柱螺旋弹簧的设计303

9.1.5 板弹簧及其他类型弹簧305

9.2 机架306

9.2.1 机架结构类型306

9.2.2 机架设计准则及步骤307

9.2.3 机架的材料与制造307

9.2.4 机架截面及肋板布置308

9.2.5 手扶拖拉机机架309

9.3 导轨310

9.3.1 导轨的功用、类型与技术要求310

9.3.2 常用导轨的结构311

课外学习指南314

习题315

参考文献316