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第1章　绪论 1

1.1　机械系统的基本概念 1

1.1.1 系统与机械系统 1

1.1.2　机械系统的特征 2

1.1.3　机械系统的组成 4

1.2　机械系统设计的任务 5

1.2.1　机械系统的基本要求 5

1.2.2　机械系统的设计类型 7

1.2.3　机械系统的一般设计过程 7

1.3　机械系统设计的发展 9

1.3.1　机械设计的发展简史 9

1.3.2　机械系统设计的发展趋势和前沿技术 12

习题与思考题 15

第2章　总体设计 16

2.1　总体设计概述 16

2.1.1　总体设计的原则 16

2.1.2　总体设计的内容与步骤 17

2.2　原理方案设计 19

2.2.1　需求与功能 19

2.2.2　功能分析与原理方案求解 22

2.2.3　创新技法 29

2.3　方案评价 32

2.3.1　评价原则 32

2.3.2　评价目标 32

2.3.3　评价方法 34

2.4　结构总体设计 41

2.4.1　总体布置 41

2.4.2　系列化、标准化、通用化和模块化 43

2.4.3　主要技术参数的确定 45

习题与思考题 52

第3章　传动系统设计 54

3.1　传动系统概述 54

3.1.1　传动系统的功能和基本要求 54

3.1.2　传动系统的类型 55

3.1.3　传动系统的组成 57

3.2　分级变速传动系统设计 60

3.2.1　转速图 61

3.2.2　结构网和结构式 64

3.2.3　转速图的拟定 65

3.2.4　齿轮齿数的确定 71

3.2.5　功率扭矩特性和计算转速 76

3.2.6　恒转矩传动系统的设计要点 79

3.3　分级变速的特殊设计 81

3.3.1　采用交换齿轮的传动系统 81

3.3.2　采用多速电动机的传动系统 82

3.3.3　采用混合公比的传动系统 83

3.3.4　扩大传动系统的变速范围 86

3.4　无级变速传动系统设计 88

3.4.1　调速电动机的特点 89

3.4.2　无级变速传动系统的设计原则和设计要点 89

3.4.3　无级变速传动系统设计举例 91

3.5　传动系统结构设计 94

3.5.1　结构设计原则与步骤 94

3.5.2　箱体内轴线的布置 95

3.5.3　齿轮的布置与排列 98

3.5.4　传动轴结构 101

习题与思考题 106

第4章　执行系统设计 108

4.1　执行系统概述 108

4.1.1　执行系统的功能和组成 108

4.1.2　执行系统的分类 109

4.1.3　执行系统的基本要求 109

4.1.4　执行系统的设计过程 110

4.2　执行系统方案设计 111

4.2.1 执行系统方案设计的一般过程 111

4.2.2　执行系统方案设计举例 113

4.3　执行轴机构设计 116

4.3.1　执行轴机构概述 116

4.3.2　执行轴 117

4.3.3　执行轴的滚动轴承 123

4.3.4　执行轴的滑动轴承 132

4.3.5　执行轴机构 136

4.3.6　执行轴机构的计算 145

4.3.7　润滑与密封 151

4.4　直线往复机构设计 153

4.4.1　直线往复机构概述 153

4.4.2　滑动导轨 156

4.4.3　其他类型导轨 166

4.4.4　常用的传动形式 171

4.4.5　导轨的防护 174

习题与思考题 175

第5章　支承系统设计 177

5.1　支承系统概述 177

5.1.1　支承系统的功能和类型 177

5.1.2　支承系统的基本要求 177

5.1.3　支承件的设计过程 178

5.2　支承系统的静刚度 179

5.2.1　支承系统的受力分析 179

5.2.2　支承件的静刚度 181

5.2.3　静刚度的折算和比较 184

5.3　支承系统结构设计 185

5.3.1　截面形状的选择原则 185

5.3.2　支承件的结构 187

5.3.3　支承件的材料与热处理 192

5.3.4　支承件的壁厚 194

5.3.5　支承件的工艺性 196

5.4　支承件的动态性能 199

5.4.1　固有频率和振型 199

5.4.2　提高支承件动态性能的主要措施 201

习题与思考题 202

第6章　控制系统设计 203

6.1　控制系统概述 203

6.1.1　控制系统的概念与作用 203

6.1.2　控制系统的组成和分类 204

6.1.3　控制系统的基本要求 206

6.2　典型控制系统举例 207

6.2.1　机械控制 208

6.2.2　液压控制 209

6.2.3　气动控制 210

6.2.4　电气控制 211

6.2.5　典型控制的对比 211

6.3　控制电动机与检测装置 212

6.3.1　控制电动机 212

6.3.2　检测装置 217

6.4　操纵机构 224

6.4.1　操纵机构概述 224

6.4.2　操纵机构设计 227

6.4.3　操纵与人机工程学 234

习题与思考题 241

第7章　机械系统实用设计技术 242

7.1　形态变换与关系变换 242

7.1.1　形态变换 242

7.1.2　关系变换 244

7.1.3　形态变换和关系变换的应用 246

7.2　强度与刚度设计 248

7.2.1　合理受力 248

7.2.2　静强度设计 252

7.2.3　疲劳强度设计 255

7.2.4　刚度设计 259

7.3　精度设计 262

7.3.1　误差的来源和性质 262

7.3.2　精度设计的方法 263

7.3.3　精度设计的原理 266

7.3.4　传动精度设计 268

7.3.5　误差补偿 270

7.4　安全与绿色设计 274

7.4.1　安全设计 274

7.4.2　降噪设计 281

7.4.3　绿色设计 285

习题与思考题 291

参考文献 293