機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)

內(nèi)容概要

本書從培養(yǎng)應(yīng)用型人才必需的技術(shù)基礎(chǔ)出發(fā)，結(jié)合多年教學(xué)改革的經(jīng)驗(yàn)，力求做到易教、易學(xué)和反映本學(xué)科的新進(jìn)展。本書共有15章，包括緒論，平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析，平面連桿機(jī)構(gòu)，凸輪機(jī)構(gòu)，間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)，機(jī)械的調(diào)速與平衡，帶傳動與鏈傳動，齒輪傳動，蝸桿傳動，輪系，螺紋連接，軸與軸轂連接，軸承，聯(lián)軸器、離合器及制動器和彈簧。同時，將免費(fèi)為采用本書作為教材的教師提供配套的電子課件。

書籍目錄

緒論　
　0.1　本課程的研究對象、地位和作用
　　0.1.1　本課程的研究對象
　　0.1.2　本課程的地位和作用
　0.2　機(jī)械設(shè)計概論
　　0.2.1　機(jī)器的組成
　　0.2.2　機(jī)器設(shè)計應(yīng)滿足的基本要求
　　0.2.3　機(jī)器設(shè)計的一般程序
　0.3　機(jī)械零件設(shè)計概述
　　0.3.1　機(jī)械零件的主要失效形式
　　0.3.2　機(jī)械零件設(shè)計應(yīng)滿足的基本要求
　　0.3.3　機(jī)械零件的設(shè)計方法及一般步驟
　0.4　機(jī)械零件的強(qiáng)度
　　0.4.1　機(jī)械零件的載荷種類
　　0.4.2　機(jī)械零件的應(yīng)力
　　0.4.3　靜應(yīng)力下機(jī)械零件的強(qiáng)度計算
　　0.4.4　變應(yīng)力下機(jī)械零件的強(qiáng)度計算
　　0.4.5　安全系數(shù)
　0.5　機(jī)械零件的材料及選用
　　0.5.1　機(jī)械零件常用材料
　　0.5.2　機(jī)械零件材料的選用
　0.6　機(jī)械零件設(shè)計中的標(biāo)準(zhǔn)化
　　0.6.1　極限與配合
　　0.6.2　表面粗糙度
　　0.6.3　優(yōu)先數(shù)系和優(yōu)先數(shù)系標(biāo)準(zhǔn)
　0.7　機(jī)械零件的摩擦、磨損和潤滑
　　0.7.1　機(jī)械零件的摩擦
　　0.7.2　機(jī)械零件的磨損
　　0.7.3　機(jī)械零件的潤滑
　0.8　現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計方法概述
　習(xí)題與思考題
第1章　平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析　
　1.1　運(yùn)動副及其分類
　　1.1.1　運(yùn)動副
　　1.1.2　機(jī)構(gòu)中構(gòu)件的分類
　1.2　機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖
　　1.2.1　運(yùn)動副及常用構(gòu)件的畫法
　　1.2.2　機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的繪制
　1.3　平面機(jī)構(gòu)的自由度
　　1.3.1　平面機(jī)構(gòu)的自由度計算
　　1.3.2　幾種特殊結(jié)構(gòu)的處理
　1.4　平面機(jī)構(gòu)組成原理與結(jié)構(gòu)分析
　　1.4.1　平面機(jī)構(gòu)的高副低代
　　1.4.2　平面機(jī)構(gòu)的組成原理
　　1.4.3　平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析
　1.5　速度瞬心及其在機(jī)構(gòu)速度分析中的應(yīng)用
　　1.5.1　速度瞬心及速度瞬心的求法
　　1.5.2　瞬心在速度分析上的應(yīng)用
　習(xí)題與思考題
第2章　平面連桿機(jī)構(gòu)　
　2.1　鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本形式與特性
　　2.1.1　鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本形式
　　2.1.2　鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本特性
　2.2　鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件
　　2.2.1　鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在一個曲柄的條件
　　2.2.2　鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的判別通則
　2.3　鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化
　　2.3.1　曲柄滑塊機(jī)構(gòu)
　　2.3.2　導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)
　　2.3.3　曲柄搖塊機(jī)構(gòu)
　　2.3.4　雙滑塊機(jī)構(gòu)
　　2.3.5　偏心輪機(jī)構(gòu)
　2.4　平面機(jī)構(gòu)的設(shè)計
　　2.4.1　圖解法設(shè)計平面四桿機(jī)構(gòu)
　　2.4.2　圖譜綜合法設(shè)計平面四桿機(jī)構(gòu)簡介
　習(xí)題與思考題
第3章　凸輪機(jī)構(gòu)　
　3.1　凸輪機(jī)構(gòu)的類型與基本參數(shù)
　　3.1.1　凸輪機(jī)構(gòu)的類型與應(yīng)用
　　3.1.2　凸輪機(jī)構(gòu)的基本概念與參數(shù)
　3.2　從動件常用運(yùn)動規(guī)律
　　3.2.1　等速運(yùn)動規(guī)律
　　3.2.2　等加速-等減速運(yùn)動規(guī)律
　　3.2.3　簡諧運(yùn)動規(guī)律
　3.3　凸輪機(jī)構(gòu)輪廓的設(shè)計
　　3.3.1　圖解法設(shè)計凸輪輪廓
　　3.3.2　解析法設(shè)計凸輪輪廓
　3.4　凸輪基本尺寸的確定
　　3.4.1　壓力角的確定
　　3.4.2　基圓半徑的確定
　　3.4.3　滾子半徑的確定
　習(xí)題與思考題
第4章　間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)　
　4.1　槽輪機(jī)構(gòu)
　　4.1.1　槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理
　　4.1.2　槽輪機(jī)構(gòu)主要參數(shù)和基本尺寸計算
　　4.1.3　槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)
　4.2　棘輪機(jī)構(gòu)
　　4.2.1　棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理
　　4.2.2　棘輪機(jī)構(gòu)的類型與應(yīng)用
　　4.2.3　棘輪機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)
　　4.2.4　棘輪機(jī)構(gòu)設(shè)計
　4.3　其他間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)
　　4.3.1　不完全齒輪機(jī)構(gòu)
　　4.3.2　凸輪間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)
　習(xí)題與思考題
第5章　機(jī)械的調(diào)速與平衡　
　5.1　機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)過程與速度波動的調(diào)節(jié)
　　5.1.1　機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)過程
　　5.1.2　機(jī)械速度波動的類型及調(diào)節(jié)方法
　5.2　飛輪的近似設(shè)計方法
　　5.2.1　機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的基本參數(shù)
　　5.2.2　飛輪轉(zhuǎn)動慣量的計算
　　5.2.3　飛輪主要尺寸的計算
　5.3　剛性回轉(zhuǎn)件的平衡
　　5.3.1　靜平衡計算
　　5.3.2　靜平衡試驗(yàn)
　　5.3.3　動平衡計算
　　5.3.4　動平衡試驗(yàn)
　習(xí)題與思考題
第6章　帶傳動與鏈傳動　
　6.1　帶傳動的類型與應(yīng)用
　　6.1.1　帶傳動的類型與應(yīng)用
　　6.1.2　帶傳動的幾何參數(shù)
　6.2　帶傳動的受力分析
　　6.2.1　帶傳動的受力分析
　　6.2.2　歐拉公式
　6.3　傳動帶的應(yīng)力分析及實(shí)例
　6.4　帶傳動的彈性滑動與傳動比
　6.5　普通V帶傳動的設(shè)計計算與實(shí)例分析
　　6.5.1　V帶的結(jié)構(gòu)、型號與規(guī)格
　　6.5.2　單根普通V帶的許用功率
　　6.5.3　普通V帶型號與根數(shù)的確定
　　6.5.4　V帶傳動主要參數(shù)的確定
　　6.5.5　V帶傳動設(shè)計實(shí)例分析
　6.6　V帶帶輪的結(jié)構(gòu)
　6.7　帶傳動的張緊、正確安裝與維護(hù)
　6.8　同步齒形帶傳動簡介
　6.9　鏈傳動的特點(diǎn)與應(yīng)用
　6.10　鏈和鏈輪
　6.11　鏈傳動的運(yùn)動分析和受力分析
　　6.11.1　鏈傳動的運(yùn)動分析
　　6.11.2　鏈傳動的受力分析
　　6.12　滾子鏈傳動的計算
　　6.12.1　滾子鏈傳動的失效形式
　　6.12.2　單排滾子鏈傳遞的功率
　　6.12.3　鏈傳動的主要參數(shù)選擇
　　6.12.4　鏈傳動設(shè)計實(shí)例分析
　6.13　鏈傳動的合理布置和潤滑
　習(xí)題與思考題
第7章　齒輪傳動　
　7.1　齒輪傳動的特點(diǎn)和基本類型
　　7.1.1　齒輪傳動的特點(diǎn)
　　7.1.2　齒輪傳動的基本類型
　7.2　齒廓嚙合基本定律
　　7.2.1　齒輪傳動的傳動比
　　7.2.2　齒廓嚙合基本定律
　7.3　漸開線及其漸開線齒輪
　　7.3.1　漸開線的形成及其特性
　　7.3.2　漸開線齒廓的嚙合特點(diǎn)
　7.4　漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)及幾何尺寸計算
　　7.4.1　齒輪各部分結(jié)構(gòu)及名稱
　　7.4.2　標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸
　　7.4.3　齒條
　　7.4.4　徑節(jié)制齒輪
　7.5　漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動
　　7.5.1　齒輪正確嚙合條件
　　7.5.2　齒輪標(biāo)準(zhǔn)安裝條件
　　7.5.3　齒輪連續(xù)傳動條件
　7.6　漸開線齒廓切削加工的原理
　　7.6.1　成形法
　　7.6.2　范成法
　7.7　漸開線齒廓的根切現(xiàn)象與標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的最少齒數(shù)
　　7.7.1　根切現(xiàn)象
　　7.7.2　標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的最少齒數(shù)
　　7.7.3　變位齒輪
　7.8　齒輪傳動的失效形式及計算準(zhǔn)則
　　7.8.1　齒輪傳動的失效形式
　　7.8.2　齒輪傳動的計算準(zhǔn)則
　7.9　齒輪的常用材料及熱處理
　　7.9.1　對齒輪材料的基本要求
　　7.9.2　齒輪的常用材料及其熱處理
　　7.9.3　齒輪材料的許用應(yīng)力
　7.10　直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計算
　　7.10.1　直齒圓柱齒輪傳動的受力分析
　　7.10.2　齒輪傳動的計算載荷
　　7.10.3　直齒圓柱齒輪傳動的接觸疲勞強(qiáng)度計算
　　7.10.4　直齒圓柱齒輪傳動的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算
　　7.10.5　直齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算實(shí)例
　7.11　平行軸斜齒圓柱齒輪傳動
　　7.11.1　斜齒輪齒廓的形成
　　7.11.2　斜齒圓柱基本參數(shù)及幾何尺寸計算
　　7.11.3　斜齒輪正確嚙合條件
　　7.11.4　斜齒輪傳動的重合度
　　7.11.5　當(dāng)量齒數(shù)
　　7.11.6　斜齒輪傳動的特點(diǎn)
　　7.11.7　斜齒輪傳動的受力分析
　　7.11.8　斜齒輪傳動的強(qiáng)度計算
　　7.11.9　斜齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算實(shí)例
　7.12　直齒圓錐齒輪傳動
　　7.12.1　直齒圓錐齒輪的正確嚙合條件
　　7.12.2　直齒圓錐齒輪的背錐與當(dāng)量齒數(shù)
　　7.12.3　直齒圓錐齒輪傳動的受力分析
　　7.12.4　直齒圓錐齒輪傳動的強(qiáng)度計算
　7.13　齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計
　7.14　齒輪傳動的潤滑與傳動效率
　　7.14.1　齒輪傳動的潤滑
　　7.14.2　齒輪傳動的效率
　　習(xí)題與思考題
第8章　蝸桿傳動　
　8.1　蝸桿傳動的特點(diǎn)與類型
　　8.1.1　蝸桿傳動的特點(diǎn)
　　8.1.2　蝸桿傳動的類型
　8.2　圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)及幾何尺寸
　　8.2.1　圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)
　　8.2.2　圓柱蝸桿傳動的幾何尺寸計算
　8.3　蝸桿傳動的相對滑動速度和效率
　　8.3.1　蝸桿傳動的相對滑動速度
　　8.3.2　蝸桿傳動的效率
　8.4　蝸桿傳動的失效形式、材料和結(jié)構(gòu)
　　8.4.1　蝸桿傳動的失效形式
　　8.4.2　蝸桿傳動的常用材料
　　8.4.3　蝸桿傳動的結(jié)構(gòu)
　8.5　蝸桿傳動的強(qiáng)度計算
　　8.5.1　蝸桿傳動的受力分析
　　8.5.2　蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算
　　8.5.3　蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算
　8.6　蝸桿傳動的潤滑與熱平衡計算
　　8.6.1　蝸桿傳動的潤滑
　　8.6.2　蝸桿傳動的熱平衡計算
　8.7　蝸桿傳動的設(shè)計計算實(shí)例
　習(xí)題與思考題
第9章　輪系　
　9.1　輪系的分類
　　9.1.1　定軸輪系
　　9.1.2　周轉(zhuǎn)輪系
　　9.1.3　復(fù)合輪系
　9.2　定軸輪系傳動比計算
　　9.2.1　定軸輪系傳動比大小的計算
　　9.2.2　定軸輪系中齒輪之間轉(zhuǎn)向關(guān)系的確定
　　9.2.3　定軸輪系各齒輪軸的轉(zhuǎn)速、功率及轉(zhuǎn)矩確定
　9.3　周轉(zhuǎn)輪系傳動比計算
　　9.3.1　平行軸周轉(zhuǎn)輪系傳動比計算
　　9.3.2　非平行軸周轉(zhuǎn)輪系傳動比計算
　9.4　復(fù)合輪系傳動比計算
　9.5　輪系的運(yùn)用
　9.6　其他類型行星輪系簡介
　習(xí)題與思考題
第10章　螺紋連接　
　10.1　螺紋連接的基本知識
　　10.1.1　螺紋的類型與基本參數(shù)
　　10.1.2　螺旋副受力分析、效率與自鎖
　　10.1.3　螺紋緊固件與螺紋連接基本類型
　10.2　螺紋連接的預(yù)緊與防松
　　10.2.1　螺紋連接的預(yù)緊
　　10.2.2　螺紋連接的防松
　10.3　螺栓連接的強(qiáng)度計算
　　10.3.1　松螺栓連接
　　10.3.2　緊螺栓連接
　　10.3.3　鉸制孔螺栓連接
　　10.3.4　螺紋連接件的材料與許用應(yīng)力
　　10.3.5　螺栓組連接的設(shè)計計算實(shí)例
　10.4　提高螺栓連接強(qiáng)度的措施
　10.5　螺旋傳動簡介
　習(xí)題與思考題
第11章　軸與軸轂連接　
　11.1　概述
　　11.1.1　軸的功用、分類及組成
　　11.1.2　軸的主要設(shè)計內(nèi)容和設(shè)計要求
　　11.1.3　軸的設(shè)計步驟
　11.2　軸的材料及選擇
　11.3　軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
　　11.3.1　軸上零件的布置和裝配
　　11.3.2　軸的最小直徑估算
　　11.3.3　各軸段直徑和長度的確定
　　11.3.4　軸上零件的軸向定位與固定
　　11.3.5　軸上零件的周向固定
　　11.3.6　軸的結(jié)構(gòu)工藝性
　　11.3.7　提高軸的強(qiáng)度和剛度的措施
　11.4　軸的強(qiáng)度計算
　　11.4.1　按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計算
　　11.4.2　按彎扭合成強(qiáng)度計算
　　11.4.3　軸的安全系數(shù)校核計算
　11.5　軸的剛度計算和振動穩(wěn)定性概念
　　11.5.1　軸的剛度計算
　　11.5.2　軸的振動穩(wěn)定性概念
　11.6　鍵連接與花鍵連接
　　11.6.1　鍵連接類型與結(jié)構(gòu)形式
　　11.6.2　鍵連接的應(yīng)用
　　11.6.3　平鍵連接的選擇與強(qiáng)度計算
　　11.6.4　花鍵連接簡介
　11.7　銷連接
　11.8　焊接、鉚接與過盈連接
　　11.8.1　焊接
　　11.8.2　鉚接
　　11.8.3　過盈連接
　習(xí)題與思考題
第12章　軸承　
　12.1　軸承的類型與應(yīng)用
　12.2　滑動軸承
　　12.2.1　滑動軸承的結(jié)構(gòu)
　　12.2.2　滑動軸承軸瓦的結(jié)構(gòu)
　12.3　滑動軸承的材料
　12.4　滑動軸承的潤滑
　　12.4.1　潤滑劑
　　12.4.2　潤滑裝置
　　12.4.3　潤滑方式及其選擇
　12.5　非液體摩擦滑動軸承的設(shè)計
　　12.5.1　向心滑動軸承的設(shè)計
　　12.5.2　推力滑動軸承的設(shè)計
　　12.5.3　向心滑動軸承設(shè)計的實(shí)例分析
　12.6　滾動軸承的類型與代號
　　12.6.1　滾動軸承的典型結(jié)構(gòu)
　　12.6.2　滾動軸承的基本類型與特點(diǎn)
　　12.6.3　滾動軸承的代號
　　12.6.4　滾動軸承類型的選擇
　12.7　滾動軸承的工作情況分析
　　12.7.1　滾動軸承的受力分析
　　12.7.2　滾動軸承的失效形式
　　12.7.3　滾動軸承的壽命計算
　　12.7.4　向心角接觸軸承的軸向載荷計算
　　12.7.5　滾動軸承的靜載荷計算
　　12.7.6　滾動軸承的計算實(shí)例
　12.8　滾動軸承的組合設(shè)計
　　12.8.1　滾動軸承的固定
　　12.8.2　滾動軸承組合件的軸向固定
　　12.8.3　滾動軸承組合件的調(diào)整
　　12.8.4　滾動軸承的預(yù)緊
　　12.8.5　滾動軸承的配合
　　12.8.6　滾動軸承的安裝與拆卸
　　12.8.7　滾動軸承的潤滑
　　12.8.8　滾動軸承的密封
　習(xí)題與思考題
第13章　聯(lián)軸器、離合器及制動器　
　13.1　聯(lián)軸器
　　13.1.1　聯(lián)軸器的類型及其特點(diǎn)
　　13.1.2　剛性固定式聯(lián)軸器
　　13.1.3　剛性可移式聯(lián)軸器
　　13.1.4　彈性聯(lián)軸器
　　13.1.5　聯(lián)軸器的選擇及計算
　13.2　離合器
　　13.2.1　離合器的功用
　　13.2.2　離合器的類型
　　13.2.3　離合器的性能要求
　　13.2.4　各型離合器的特點(diǎn)
　　13.2.5　離合器的選擇和計算
　13.3　制動器
　　13.3.1　制動器的功用
　　13.3.2　制動器的類型
　　13.3.3　常用制動器簡介
　　13.3.4　制動器的選擇
　習(xí)題與思考題
第14章　彈簧　
　14.1　彈簧的功用、類型及其特點(diǎn)
　　14.1.1　概述
　　14.1.2　彈簧的定義
　　14.1.3　彈簧的功用
　　14.1.4　彈簧的分類
　14.2　圓柱螺旋彈簧
　　14.2.1　圓柱螺旋彈簧的結(jié)構(gòu)形式
　　14.2.2　圓柱螺旋彈簧的幾何尺寸
　14.3　彈簧的材料與制造
　　14.3.1　彈簧的材料
　　14.3.2　彈簧的制造
　14.4　圓柱螺旋彈簧的設(shè)計
　　14.4.1　幾何參數(shù)計算
　　14.4.2　特性曲線
　　14.4.3　圓柱螺旋壓縮（拉伸）彈簧受載時的應(yīng)力及變形
　　14.4.4　圓柱螺旋壓縮（拉伸）彈簧的剛度
　　14.4.5　圓柱螺旋壓縮彈簧的穩(wěn)定性
　　14.4.6　受交變載荷螺旋彈簧的疲勞強(qiáng)度和靜強(qiáng)度
　　14.4.7　受交變載荷螺旋彈簧的振動頻率
　　14.4.8　圓柱螺旋壓縮（拉伸）彈簧的設(shè)計
　14.5　其他彈簧簡介
　　14.5.1　板簧
　　14.5.2　平面渦卷彈簧
　　14.5.3　碟形彈簧
　　14.5.4　環(huán)形彈簧
　　14.5.5　空氣彈簧
　習(xí)題與思考題
參考文獻(xiàn)

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