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1绪论 1

1．1机械设计与现代科技产品 1

1．1．1微型机械 1

1．1．2仿生机构 4

1．2机械设计基础课程的研究对象及内容 9

1．2．1课程学习内容、特点及方法 9

1．2．2机械的基本概念及特征 10

1．3机械设计的基本要求和一般步骤 17

1．3．1机械的基本要求 17

1．3．2机械设计的程序步骤 19

习题 20

2平面机构运动简图及其自由度 21

2．1运动副及其分类 21

2．1．1构件自由度 21

2．1．2运动副及其类别 22

2．2平面机构运动简图 24

2．2．1机构的组成 24

2．2．2机构运动简图 24

2．3平面机构自由度 31

2．3．1平面机构自由度的基本概念 31

2．3．2平面机构有确定运动的条件 33

2．3．3计算平面机构自由度的注意事项 35

习题 41

3平面连杆机构 43

3．1平面连杆机构的基本形式及特性 43

3．1．1平面连杆机构概述 43

3．1．2铰链四杆机构的基本形式及性质 46

3．2平面连杆机构存在曲柄的条件 59

3．2．1铰链四杆机构有一个曲柄的条件 60

3．2．2铰链四杆机构形式判断 61

3．3平面连杆机构的演化 63

3．3．1曲柄滑块机构 63

3．3．2导杆机构 67

3．3．3偏心轮机构 68

3．3．4四杆机构的组合 69

3．4平面四杆机构设计 71

3．4．1设计方法 71

3．4．2常见的设计类型 72

习题 77

4凸轮机构及间歇运动机构 80

4．1凸轮机构的应用及分类 80

4．1．1凸轮机构的应用 80

4．1．2凸轮机构的特点及适用场合 84

4．1．3凸轮机构的组成 84

4．1．4凸轮机构的类型 85

4．2凸轮机构设计的基本任务及从动件常用运动规律 91

4．2．1凸轮机构设计的基本任务 91

4．2．2相关名词概念及运动分析基础知识 91

4．2．3从动件常用运动规律 93

4．3盘形凸轮轮廓曲线设计 103

4．3．1凸轮轮廓线的设计方法及基本原理 103

4．3．2对心直动从动件盘形凸轮设计 104

4．3．3摆动从动件盘形凸轮轮廓设计 109

4．4凸轮机构设计应注意的问题 110

4．4．1凸轮机构压力角 110

4．4．2凸轮基圆半径的确定 112

4．5间歇运动机构简介 113

4．5．1棘轮机构 114

4．5．2槽轮机构 118

4．5．3不完全齿轮机构 123

4．5．4凸轮式间歇运动机构 125

习题 126

5螺纹连接和螺旋传动 129

5．1螺纹的主要参数及常用类型 129

5．1．1螺纹形成原理及螺纹类型 129

5．1．2螺纹的主要参数 133

5．2螺纹连接及螺纹连接件 134

5．2．1螺纹连接的基本类型 134

5．2．2螺纹连接配件 138

5．3设计螺纹连接时应注意的问题 139

5．3．1防松 139

5．3．2提高螺纹连接承载能力的措施 142

5．4螺旋传动 143

5．4．1螺旋机构的类型及特点 143

5．4．2螺旋机构的功能 146

习题 149

6带传动 151

6．1带传动的类型及应用 151

6．1．1带传动的组成及类型 151

6．1．2带传动的主要几何尺寸 155

6．1．3带传动的特点、使用及维护 156

6．2摩擦型带传动工作情况分析 159

6．2．1带传动受力分析 159

6．2．2带传动的打滑与弹性滑动 161

6．2．3带传动的应力分析及失效形式 166

6．3普通V带传动的设计计算 168

6．3．1 V带的类型、结构及型号 168

6．3．2 V带传动设计计算 171

6．4 V带轮的材料及结构 180

6．4．1带轮材料 180

6．4．2带轮结构 180

习题 182

7齿轮传动 185

7．1齿轮传动的特点、类型及应用 185

7．1．1齿轮传动的特点 185

7．1．2齿轮传动的类型及应用 186

7．1．3齿轮传动的基本要求 192

7．2齿廓啮合基本定律及共轭齿廓 193

7．2．1齿廓啮合基本定律 193

7．2．2共轭齿廓 194

7．3渐开线齿廓及其啮合特性 195

7．3．1渐开线的形成及特性 195

7．3．2渐开线齿廓符合齿廓啮合基本定律 196

7．3．3渐开线齿轮的啮合特性 197

7．4标准直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸 200

7．4．1直齿圆柱齿轮各部分的名称及代号 200

7．4．2直齿圆柱齿轮的基本参数 201

7．4．3渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸 204

7．5渐开线齿轮正确啮合及连续传动的条件 205

7．5．1渐开线齿轮正确啮合的条件 205

7．5．2渐开线齿轮连续传动的条件 207

7．6渐开线齿轮的切齿原理 210

7．6．1渐开线轮齿的加工方法 210

7．6．2渐开线齿廓的根切现象 216

7．7轮齿失效和齿轮材料 220

7．7．1轮齿失效 220

7．7．2齿轮材料 224

7．8直齿圆柱齿轮的强度计算 226

7．8．1轮齿的受力分析及计算载荷 226

7．8．2齿根弯曲强度计算 228

7．8．3齿面接触强度计算 232

7．8．4齿轮传动设计准则 235

7．8．5齿轮强度计算中的参数选择 236

7．8．6齿轮传动设计的主要内容及步骤 238

7．9斜齿圆柱齿轮传动 241

7．9．1斜齿圆柱齿轮的齿廓曲面及啮合特点 241

7．9．2斜齿圆柱齿轮传动的基本参数及正确啮合条件 242

7．9．3斜齿圆柱齿轮的当量齿轮 246

7．9．4斜齿圆柱齿轮传动的受力分析 248

7．10直齿圆锥齿轮传动 250

7．10．1直齿圆锥齿轮的齿廓曲线及传动特点 250

7．10．2直齿圆锥齿轮的基本参数及当量齿轮 252

7．10．3直齿圆锥齿轮的受力分析 255

7．11蜗杆传动 256

7．11．1蜗杆传动机构的组成及特点 256

7．11．2蜗杆传动的类型 257

7．11．3普通蜗杆传动的基本参数及几何尺寸的计算与选择 259

7．11．4蜗杆传动的正确啮合条件及齿面相对滑动 263

7．11．5蜗杆传动的受力分析 264

习题 266

8轮系 271

8．1轮系的功用及分类 271

8．1．1轮系的功用 271

8．1．2轮系的类型 276

8．2定轴轮系的传动比计算 278

8．2．1定轴轮系传动比值的计算 278

8．2．2从动轮（末轮）转向的确定 279

8．2．3定轴轮系传动比计算小结 282

8．3周转轮系的传动比计算 282

8．3．1周转轮系传动比计算的基本思路及转化轮系 282

8．3．2周转轮系传动比的计算 284

8．4复合轮系的传动比计算 287

习题 289

9轴 291

9．1轴的类型及材料 291

9．1．1轴的类型 291

9．1．2轴的材料 293

9．2轴的结构设计 294

9．2．1轴的结构形状要求及其组成 294

9．2．2确定轴结构尺寸时应注意的事项 295

9．2．3轴上零件的固定 297

9．2．4轴结构的设计步骤 301

9．3轴的设计计算 302

9．3．1粗略的设计计算 302

9．3．2精确的校核计算 303

习题 310

10轴承 312

10．1轴承的分类及功用 312

10．2滚动轴承的类型、特点及代号 313

10．2．1滚动轴承的基本结构、类型及特点 313

10．2．2滚动轴承代号 315

10．3滚动轴承的选用 321

10．3．1各类滚动轴承的特点 321

10．3．2滚动轴承的选用原则 322

习题 323

附录A 产品设计文档 324

A1 提交三维软件建模 324

A2 提交实体模型 325

A3 提交设计图纸 326

参考文献 327