精密機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)

前言

　　第2版前言　　本書為國家精品課程“精密機(jī)械設(shè)計”的主教材，被列為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，是儀器儀表類專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)用書?！　「叩冉逃母?，對人才培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)模式、專業(yè)設(shè)置和教學(xué)計劃、課程體系和內(nèi)涵、教學(xué)方法和手段等方面提出了新的要求。按照儀器儀表類專業(yè)改革“以綜合設(shè)計能力的培養(yǎng)為主線，相關(guān)課程整體優(yōu)化”的總體思路，“精密機(jī)械設(shè)計”課程的任務(wù)應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生對系統(tǒng)總體方案設(shè)計、機(jī)械零部件工作能力設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力為主，使學(xué)生能夠掌握一般精密機(jī)械零部件工作能力的分析方法和設(shè)計方法。因此，“精密機(jī)械設(shè)計”課程的教學(xué)改革必須適應(yīng)這種形勢，要符合培養(yǎng)學(xué)生較寬領(lǐng)域的基本知識、能力和素質(zhì)的要求?！　　熬軝C(jī)械設(shè)計”作為儀器儀表類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，主要任務(wù)是使學(xué)生初步掌握有關(guān)精密機(jī)械設(shè)計的基本原理和方法，進(jìn)行精密機(jī)械中常用零部件的設(shè)計。作者試圖在滿足教學(xué)基本要求的情況下，貫徹少而精的原則，力求做到精選內(nèi)容，適當(dāng)拓寬知識面，反映學(xué)科成就。因此，本書從力學(xué)基礎(chǔ)知識、機(jī)械原理、金屬材料及熱處理、機(jī)械設(shè)計、現(xiàn)代設(shè)計方法實踐等闡述本課程的知識點，同時兼顧相關(guān)專業(yè)的要求，附錄中補(bǔ)充了機(jī)械制圖的基礎(chǔ)知識，可供相關(guān)專業(yè)作為專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)的教材選用。　　除緒論外，本書包括16章內(nèi)容。第1～2章講述精密機(jī)械設(shè)計所需的力學(xué)基礎(chǔ)知識；第3～7章講述精密機(jī)械中常用機(jī)構(gòu)的工作原理和運動特性等基本知識；第8～12章講述精密機(jī)械設(shè)計所用材料的熱處理方法、常用機(jī)械零部件的特點和設(shè)計計算的知識；第13～15章講述在精密機(jī)械常用彈性元件、基座和導(dǎo)軌的設(shè)計方法；第16章對精密機(jī)械設(shè)計中常用連接形式進(jìn)行了介紹?！　”緯稍S賢澤、戴書華編著，李忠兵、樂意、李軍維、馮燦、劉朋、康澤、徐逢秋、艾為桂、董琴琴、張夢薇、劉剛和王剛也參與了本書的編寫。全書由許賢澤統(tǒng)稿。　　盛步云教授審閱了本書，并提出了許多寶貴意見，在此深表謝意！　　書中引用了許多文獻(xiàn)資料，未能一一列出，在此謹(jǐn)致謝意?！　∠抻谧髡叩乃?，謬誤及欠妥之處在所難免，作者衷心希望廣大讀者提出寶貴的意見，并對其不妥之處進(jìn)行批評指正。　　作者

內(nèi)容概要

　　本書是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，以精密機(jī)械中常用機(jī)構(gòu)和零部件為研究對象，從設(shè)計該類機(jī)構(gòu)和零部件時應(yīng)具備的基礎(chǔ)理論、基本技能和基本方法等方面介紹其工作原理、特點、應(yīng)用范圍、選型、材料、精度和設(shè)計計算的一般原理和方法。
　　全書包括緒論和16章內(nèi)容。第1～2章講述精密機(jī)械設(shè)計所需的力學(xué)基礎(chǔ)知識；第3～7章講述精密機(jī)械中常用機(jī)構(gòu)的工作原理和運動特性等基本知識；第8～12章講述精密機(jī)械設(shè)計中所用材料的熱處理方法、常用機(jī)械零部件的特點和設(shè)計計算的知識；第13～15章講述在精密機(jī)械中常用彈性元件、基座和導(dǎo)軌的設(shè)計方法；第16章對精密機(jī)械設(shè)計中常用連接形式進(jìn)行了介紹。
　　本書適合作為測控技術(shù)與儀器、光學(xué)工程、電子信息工程及機(jī)電類專業(yè)精密機(jī)械設(shè)計課程的教材，亦可供有關(guān)專業(yè)師生、工程技術(shù)人員參考使用。

書籍目錄

目 錄
緒論
第1章 精密機(jī)械零件的受力分析與平衡
1.1 力學(xué)的基本概念
1.2 約束、約束反力與受力圖
1.3 精密機(jī)械零件的受力平衡
習(xí)題1
第2章 精密機(jī)械零件受力變形與應(yīng)力分析
2.1 精密機(jī)械零件的強(qiáng)度和剛度
2.2 桿件的拉伸與壓縮
2.3 機(jī)械零件的剪切
2.4 機(jī)械零件的扭轉(zhuǎn)
2.4.1 軸類零件的扭轉(zhuǎn)內(nèi)力和應(yīng)力
2.4.2 軸類零件的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度和剛度計算
2.5 梁類零件的平面彎曲
2.5.1 梁類零件的類型
2.5.2 梁類零件彎曲時的內(nèi)力與應(yīng)力
2.5.3 梁類零件彎曲的強(qiáng)度計算
習(xí)題2
第3章 平面機(jī)構(gòu)的運動簡圖與自由度計算
3.1 運動副及其分類
3.2 平面機(jī)構(gòu)運動簡圖
3.3 平面機(jī)構(gòu)的自由度計算
習(xí)題3
第4章 平面連桿機(jī)構(gòu)
4.1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本形式和特性
4.1.1 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)
4.1.2 雙曲柄機(jī)構(gòu)
4.1.3 雙搖桿機(jī)構(gòu)
4.2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件
4.3 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化
4.4 平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計
習(xí)題4
第5章 凸輪機(jī)構(gòu)
5.1 凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類
5.1.1 凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用
5.1.2 凸輪機(jī)構(gòu)的分類
5.2 從動件的常用運動規(guī)律
5.2.1 等速運動規(guī)律
5.2.2 等加速等減速運動規(guī)律
5.2.3 簡諧運動規(guī)律
5.3 圖解法設(shè)計盤形凸輪輪廓
5.4 凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定
習(xí)題5
第6章 齒輪機(jī)構(gòu)
6.1 齒輪機(jī)構(gòu)的特點和分類
6.2 齒廓嚙合基本定理
6.3 漸開線齒廓
6.4 齒輪各部分名稱及漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計算
6.4.1 齒輪各部分名稱
6.4.2 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何尺寸的計算
6.5 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動
6.6 漸開線齒輪的切齒原理與根切現(xiàn)象
6.6.1 漸開線齒輪的切齒原理
6.6.2 根切現(xiàn)象和最小齒數(shù)
6.6.3 變位齒輪
6.7 斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)
6.7.1 斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成及其嚙合特點
6.7.2 斜齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸的計算
6.7.3 斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件和重合度
6.7.4 斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù)
6.7.5 斜齒圓柱齒輪的優(yōu)缺點
6.8 圓錐齒輪機(jī)構(gòu)
6.9 蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)
習(xí)題6
第7章 輪系
7.1 輪系的類型
7.2 定軸輪系傳動比計算
7.3 周轉(zhuǎn)輪系傳動比計算
7.4 復(fù)合輪系傳動比計算
7.5 輪系的功能
7.6 幾種特殊的行星齒輪傳動簡介
習(xí)題7
第8章 精密機(jī)械設(shè)計概論
8.1 精密機(jī)械設(shè)計的要求、程序與方法
8.1.1 精密機(jī)械設(shè)計的基本要求
8.1.2 精密機(jī)械設(shè)計的一般程序
8.1.3 精密機(jī)械設(shè)計方法
8.2 精密機(jī)械零件的強(qiáng)度
8.2.1 載荷和應(yīng)力
8.2.2 靜應(yīng)力作用下零件的強(qiáng)度
8.2.3 變應(yīng)力作用下零件的強(qiáng)度
8.2.4 零件的接觸疲勞強(qiáng)度
8.3 精密機(jī)械零件的常用材料及鋼的熱處理
8.3.1 常用材料
8.3.2 鋼的熱處理
8.3.3 材料的選用原則
8.4 精密機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性
8.5 精密機(jī)械零件的剛度
習(xí)題8
第9章 齒輪傳動
9.1 齒輪傳動的失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則
9.2 齒輪材料及熱處理
9.3 齒輪傳動精度
9.4 直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計算
9.4.1 受力分析
9.4.2 計算載荷
9.4.3 齒面接觸強(qiáng)度計算
9.4.4 齒根彎曲強(qiáng)度計算
9.5 斜齒圓柱齒輪傳動強(qiáng)度計算
9.6 直齒圓錐齒輪傳動
9.7 蝸桿傳動
9.8 齒輪傳動鏈的設(shè)計
9.8.1 齒輪傳動形式的選擇
9.8.2 傳動比的分配
9.8.3 齒數(shù)、模數(shù)的確定
9.8.4 齒輪傳動的空回及消除方法
9.8.5 齒輪傳動鏈的結(jié)構(gòu)設(shè)計
習(xí)題9
第10章 帶傳動
10.1 帶傳動的類型和應(yīng)用
10.2 帶傳動的受力分析
10.3 帶傳動中帶的應(yīng)力分析
10.4 帶傳動的彈性滑動和打滑
10.5 普通V帶傳動的設(shè)計計算
10.5.1 單根普通V帶的許用功率
10.5.2 普通V帶的型號和根數(shù)的確定
10.5.3 主要參數(shù)的選擇
10.6 V帶輪設(shè)計及帶傳動張緊裝置
10.6.1 V帶輪設(shè)計
10.6.2 V帶傳動的張緊裝置
10.7 同步帶傳動簡介
10.7.1 概述
10.7.2 帶輪
10.7.3 同步帶傳動的設(shè)計計算
習(xí)題10
第11章?螺旋傳動
11.1 螺旋傳動的類別
11.2 螺旋傳動的計算
11.3 螺旋機(jī)構(gòu)誤差分析
11.4 提高螺旋傳動精度的措施
11.5 螺旋傳動的結(jié)構(gòu)形式
11.5.1 滑動螺旋傳動
11.5.2 滾珠螺旋傳動
習(xí)題11
第12章 軸
12.1 概述
12.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
12.3 軸的強(qiáng)度計算
12.4 軸的剛度計算
習(xí)題12
第13章 軸承
13.1 軸承的分類
13.2 滑動軸承的結(jié)構(gòu)形式與軸承材料
13.3 滾動軸承的基本類型和特點
13.4 滾動軸承的代號
13.5 滾動軸承的選擇計算
13.6 滾動軸承的組合設(shè)計
習(xí)題13
第14章 彈性元件
14.1 彈性元件的類型、功能及材料
14.2 螺旋彈簧
14.3 片簧和熱敏雙金屬片簧
14.4 其他類型的彈性元件簡介
習(xí)題14
第15章 導(dǎo)軌和基座
15.1 導(dǎo)軌的作用、特點和分類
15.2 導(dǎo)軌設(shè)計的基本要求
15.3 導(dǎo)軌導(dǎo)向設(shè)計
15.4 滾動導(dǎo)軌
15.5 基座
15.5.1 基座的結(jié)構(gòu)特點及主要技術(shù)要求
15.5.2 基座與支承件的結(jié)構(gòu)設(shè)計
15.5.3 基座與支承件的材料選擇
習(xí)題15
第16章 連接
16.1 概述
16.2 螺紋的基本知識
16.3 螺紋連接的主要類型及應(yīng)用
16.4 螺紋連接的預(yù)緊與防松
16.5 鍵連接和花鍵連接
16.5 銷連接
習(xí)題16

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