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第一章 设计概论 1

1．7 概述 1

一、精密仪器设备中机械系统与结构的功能和应用 1

二、精密仪器设备产品结构的组成 3

三、精密仪器设备对机械系统的基本要求 3

1．2 仪器设备中的运动系统 4

一、机构的概念和组成 4

二、机构具有确定运动的条件 5

三、机构的基本类型 7

1．3 产品机械结构设计的基本原理和原则 11

一、产品机械结构设计的运动学原理 11

二、产品机械结构设计的工艺原则 14

三、产品机械结构设计的价值原则 16

1．4 仪器机械系统与结构的精度 16

一、基本概念 16

二、误差分类与机构精度的含义 17

三、机构精度计算的基本方法 19

四、机构误差合成的基本方法 23

五、机构精度分配的基本方法 26

六、提高精度的基本途径 28

七、尺寸链公差及其与机构精确度的关系 33

第二章 仪器中的弹簧 37

2．1 概述 37

一、仪器中弹簧的功能 37

二、仪器中弹簧的类型 38

三、仪器中弹簧的材料及其许用应力 39

2．2 拉伸与压缩螺旋弹簧 41

一、工作特点、应用实例与结构形式 41

二、拉簧与压簧的结构参数及其计算公式 44

三、拉簧与压簧的应力与变形 46

四、弹簧力的电量变换 50

2．3 扭转蛔旋弹簧 55

一、工作特点、应用实例与结构及其参数 55

二、扭转螺旋弹簧的应力与变形 57

2．4 片簧与游丝 59

一、片簧 59

二、游丝 62

2．5 热敏双金属片簧 65

一、功能、原理和特性 65

二、热敏双金属片簧的材料和应用 66

三、热敏双金属片簧的设计计算 68

2．6 仪器中弹簧的特性误差 70

一、弹簧的特性误差分析 70

二、拉簧与压簧的精度等级及控制偏差的途径 71

第三章 支承与轴系 73

3．1 概述 73

一、支承的组成和类型 73

二、对支承的要求 73

3．2 滑动摩擦支承 74

一、圆柱形支承 74

二、其它形式支承 80

3．5 滚动摩擦支承 84

一、标准滚动轴承 84

二、非标准滚动轴承 97

5．4 精密轴系 100

一、轴系的功能和要求 100

二、评定轴系回转精度的指标 101

三、几种常见的精密轴系及误差分析 102

3．5 流体静压支承筒介 109

一、液体静压支承 109

二、气体静压支承 112

第四章 直线运动导轨 113

4．1 概述 113

一、导轨的功能、组成和类型 113

二、对导轨的基本要求 114

三、导轨副的基本单元及组合 114

4．2 滑动摩擦导轨 118

一、结构形式和特点 118

二、推力方向和作用点对导轨工作的影响 119

三、温度变化对导轨间隙的影响 121

四、滑动摩擦导轨结构设计要点 122

4．5 滚动摩攘导孰 124

一、滚动摩擦导轨的结构形式和特点 124

二、滚动摩擦导轨主要参数的确定 127

三、滚动导轨的材料和技术要求 129

四、滚动导轨移动所需推力的计算 130

4．4 导轨精度分析 131

一、燕尾形滑动摩擦导轨的精度分析 131

二、V-平开式滚珠导轨的精度分析 134

三、导轨副精度计算示例 138

第五章 螺旋传动 141

5．1 概述 141

一、螺旋传动机构的组成、功能和类型 141

二、螺旋传动机构的特点和应用实例 141

5．2 滑动螺旋的机构分析 144

一、螺纹的类型和主要参数 144

二、滑动螺旋副的形成及其运动规律 144

三、滑动螺旋机构的运动形式 145

四、滑动螺旋副的摩擦和效率 147

5．3 螺旋传动的精度与空回 149

一、螺旋传动误差与空回误差的概念 149

二、螺旋副的固有误差及其影响 150

三、螺旋机构的装置误差及其影响 151

四、螺旋机构中的变形及其影响 155

五、提高螺旋传动精度与减少空回的方法 156

5．4 滑动螟旋传动设计 159

一、滑动螺旋传动参数的选择和确定 159

二、螺旋副的耐磨性与强度校核 160

三、滑动螺旋副的材料与螺纹公差 162

四、滑动螺旋传动的典型结构 163

5．5 滚珠螺旋副的结构 165

一、滚珠螺旋副的结构形成 165

二、滚球螺旋副的结构参数 168

三、材料与热处理 168

5．6 滚珠螺旋副的性能和精度 169

一、滚球螺旋副的性能 169

二、滚珠螺旋副的精度 172

三、滚珠螺旋副的标记代号 173

第六章 齿轮传动 175

6．1 概述 175

一、齿轮传动的功能和应用 175

二、齿轮传动的类型 177

三、齿轮传动的特点和设计的基本要求 178

6．2 齿轮啮合原理 179

一、齿廓啮合基本定律 179

二、渐开线及其性质 180

三、渐开线齿廓符合齿廓啮合基本定律 181

四、渐开线齿廓啮合的优点 181

6．3 直嚣田柱齿轮传动 182

一、齿轮的基本参数与几何尺寸计算 182

二、渐开线齿轮的正确啮合条件 183

三、根切现象与最少齿数 185

四、直齿圆柱齿轮副设计 186

6．4 其它形式的齿转传动 187

一、齿轮齿条传动 187

二、斜齿圆柱齿轮传动 188

三、螺旋齿轮传动 189

四、蜗杆蜗轮传动 190

五、圆锥齿轮传动 192

6．5 齿轮传动系统的能量传递 195

一、齿轮传动系统中的力矩和效率 195

二、最佳总传动比 198

三、总传动比的选择 199

四、驱动电机及其选择注意的问题 200

6．6 齿轮系统传动方案与结构设计 203

一、普通齿轮系统传动比的计算 204

二、总传动比的分级和分配 205

三、齿轮传动形式的选择 208

四、齿轮传动系统的结构设计 209

6．7 齿轮传动韵精度与空回 212

一、齿轮传动的精度 212

二、齿轮传动的空回 215

三、提高齿轮传动精度与减少空回的方法 217

6．8 行星传动 219

一、渐开线行星传动 219

二、渐开线少齿差行星传动 221

三、谐波传动 222

第七章 挠性传动 224

7．1 概述 224

一、挠性传动的工作原理和特点 224

二、挠性传动的类型和应用 224

7．2 胶带传动 226

一、胶带传动的特性和应用 226

二、传动部分的几何关系 227

三、胶带传动过程中的受力分析 228

四、胶带传动中的应力分析 230

五、胶带传动的运动分析 231

六、微型V带的设计计算 232

7．5 绳传动 235

一、绳传动的特点和应用 235

二、绳传动的材料和结构 236

7．4 弹簧带传动 237

一、弹簧带传动的特点和应用 237

二、设计计算 237

7．5 同步带传动 240

一、同步带传动的特点和应用 240

二、同步带的结构、主要参数和规格 242

三、带轮的尺寸 244

四、同步带传动的安装要求 247

五、同步带传动的设计计算 247

六、同步带传动设计举例 253

第八章 凸轮机构 255

8．1 概述 255

一、凸轮机构的组成、功能及特点 255

二、凸轮机构的应用实例 255

三、凸轮机构的类型 256

四、凸轮机构的主要参数与基本要求 257

8．2 推杆常用运动规律的选择 258

一、推杆位移线图与运动规律的选择原则 258

二、常用运动规律 259

8．5 凸轮轮廓设计 262

一、凸轮轮廓设计的图解法简介 262

二、凸轮轮廓设计的解析法 264

三、推杆位移计算的增量系数法 266

8．4 凸轮机构参数的确定 269

一、凸轮机构的压力角 269

二、压力角与基圆半径的关系 269

三、压力角的校核 270

四、滚子半径与凸轮最小曲率半径 270

6．5 凸轮机构的误差分析 271

一、滚子直动推杆盘形凸轮机构误差分析 271

二、滚子摆杆盘形凸轮机构误差分析 271

8．6 凸轮机构的结构 272

一、凸轮的结构及其与轴的联接 272

二、推杆尖底与滚子的结构 273

三、凸轮机构的闭合方法与结构 274

四、凸轮机构的材料及其热处理 274

8．7 三角凸轮与心形凸轮及其应用 275

一、三角凸轮 275

二、心形凸轮 276

第九章 间歇运动机构 278

9．1 槽轮机构 278

一、槽轮机构的工作原理、应用及特点 278

二、槽轮机构的运动特性和运动参数 279

三、槽轮机构的结构与几何尺寸计算 281

9．2 棘轮机构 283

一、棘轮机构的工作原理和类型 283

二、棘轮机构的应用与转角的调整方法 285

三、棘轮机构参数的选择与几何尺寸计算 288

四、棘轮机构的结构和材料 289

3．5 其它类型间歇运动机构筒介 290

一、不完全齿轮机构 290

二、凸轮间歇运动机构 290

三、擒纵机构 291

第十章 走带机构 292

10．1 概述 292

一、走带机构的功能和组成 292

二、走带机构的类型和应用实例 293

三、设计走带机构的基本要求 295

10．2 带的类型与信息记录方法 295

一、带的类型 295

二、记录信息的方法 297

10．3 输带部件 300

一、摩擦轮输带部件 300

二、啮合式输带部件 303

10．4 收带部件和供带部件 305

一、收带部件——卷绕装置 306

二、供带部件 308

三、制动部件 309

10．5 导向部件和带速控制方法 313

一、导向部件 313

二、带速控制方法 314

附录 318

附录表1 常用材料的线膨胀系数 318

附录表2 常用金属材料热处理后可能达到的硬度值 318

附录表3 光滑圆柱体优先配合的选用说明 319

附录表4 精密机械用配合 320

附录表5 表面粗糙度数值的应用范围 321

主要参考文献 323