內容簡介
全書內容分為5篇： 第1篇“機械設計概論和機構結構”主要介紹機械設計概論、現代設計方法套用概述及平面機構的結構分析，是機構和機械設計的共性基礎知識；第2篇“常用機構”主要從傳遞運動的角度介紹一些常用機構（如平面連桿機構、凸輪機構、輪系及其他常用機構）的工作原理、套用和運動設計方法；第3篇“機械傳動”主要從傳遞動力的角度講述一些常見的機械傳動（如帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動和蝸桿傳動等）的工作原理、標準規範和設計計算方法；第4篇 “軸系零部件”主要介紹軸系（包括滑動軸承、滾動軸承、軸及軸系、聯軸器、離合器和制動器等主要零部件）的工作原理、組合設計和選用計算方法；第5篇“機械連線”介紹常用機械連線（包括鍵、銷和螺紋連線）和彈性連線（彈簧）的工作原理、標準規範和計算方法。
圖書目錄
第1篇機械設計概論和機構結構
第1章機械設計概論1
1.1課程概論1
1.1.1機械的概念和組成1
1.1.2機械設計發展概述4
1.1.3本課程的內容、基本要求和學習特點5
1.2機械設計過程6
1.3功能原理設計8
1.3.1功能原理設計的特點8
1.3.2功能分析8
1.3.3功能類型和求解思路9
1.4機械設計約束12
1.4.1承載能力約束12
1.4.2技術性能約束15
1.4.3標準化約束16
1.4.4產品成本約束16
1.4.5可持續發展約束16
1.5機械結構設計17
1.5.1零件的相關與結構要素17
1.5.2結構設計的基本要求18
1.5.3結構設計的構型變換20
1.5.4結構設計準則21
思考和實訓習題30
第2章現代設計方法套用概述32
2.1計算機輔助設計32
2.1.1概述32
2.1.2編制CAD程式的方法34
2.2最佳化設計39
2.2.1概述39
2.2.2最佳化設計的數學模型40
2.2.3最佳化問題的數值解法42
2.2.4運用Matlab最佳化工具箱函式求解最佳化設計問題概述43
2.3創新設計45
2.3.1創新設計的實質46
2.3.2創造性思維的特點和類型46
2.3.3創新設計的概念和解決原理48
2.3.4機械創新設計套用實例49
思考和實訓習題51
第3章機構結構分析54
3.1平面機構的組成54
3.2平面機構運動簡圖58
3.3平面機構自由度和運動確定性61
3.3.1平面機構的自由度61
3.3.2機構自由度計算中的特殊情況處理61
3.3.3平面機構具有確定運動的條件62
思考和實訓習題65
第2篇常用機構
第4章平面連桿機構69
4.1平面連桿機構的類型和套用70
4.1.1鉸鏈四桿機構70
4.1.2滑塊四桿機構74
4.1.3運動副變換77
4.2平面連桿機構的基本特性79
4.2.1急回特性79
4.2.2傳力分析80
4.3平面連桿機構的運動分析84
4.4平面連桿機構的運動設計85
4.4.1按照給定連桿位置設計鉸鏈四桿機構85
4.4.2按照給定行程速度變化係數設計四桿機構85
4.4.3鉸鏈四桿機構的運動幾何方程87
4.4.4按照給定的兩連架桿對應位置設計鉸鏈四桿機構88
4.5多桿機構的套用90
思考和實訓習題92第5章凸輪機構94
5.1凸輪機構的類型和套用94
5.1.1凸輪機構的組成和類型94
5.1.2凸輪機構的特點與套用97
5.2從動件基本運動規律97
5.2.1從動件基本運動規律的運動方程和線圖98
5.2.2從動件運動規律的選擇101
5.3凸輪輪廓設計103
5.3.1用圖解法設計凸輪輪廓103
5.3.2用解析法設計凸輪輪廓106
5.3.3凸輪機構的計算機輔助設計109
5.4凸輪機構基本參數和尺寸的確定112
5.4.1凸輪機構的壓力角及許用值112
5.4.2凸輪基圓半徑的確定113
5.4.3滾子半徑的確定114
5.5凸輪機構的結構、材料和工作圖117
5.5.1凸輪和從動件的結構117
5.5.2凸輪和從動件的材料及選擇119
5.5.3凸輪工作圖120
思考和實訓習題120
第6章輪系123
6.1定軸輪系123
6.1.1定軸輪系傳動比124
6.1.2定軸輪系傳動比符號的確定方法125
6.1.3定軸輪系各級傳動比的分配125
6.2行星輪系125
6.2.1行星輪系的分類126
6.2.2行星輪系的傳動比126
6.2.3行星輪系傳動比符號的確定方法128
6.3組合輪系128
6.4輪系的功用129
6.5其他行星傳動簡介133
6.5.1漸開線少齒差行星傳動133
6.5.2擺線針輪行星傳動134
6.5.3諧波齒輪傳動134
思考和實訓習題135
第7章其他常用機構137
7.1棘輪機構137
7.1.1棘輪機構的組成和工作原理137
7.1.2棘輪機構的類型、特點和套用138
7.1.3棘輪機構的套用實例139
7.1.4棘輪機構的基本參數和幾何尺寸141
7.2槽輪機構144
7.2.1槽輪機構的組成和工作原理144
7.2.2槽輪機構的類型、特點和套用144
7.2.3槽輪機構的基本參數和尺寸145
7.2.4槽輪機構的運動特性147
7.3螺旋機構150
7.3.1螺旋機構的工作原理和類型150
7.3.2螺紋的形成和分類151
7.3.3螺紋的基本參數和尺寸154
7.3.4螺旋機構的運動分析155
7.3.5螺旋副的效率和自鎖156
7.3.6滑動螺旋副的材料和結構特點157
7.4機構的組合與套用159
7.4.1機構的串聯式組合159
7.4.2機構的並聯式組合160
7.4.3機構的反饋式組合161
7.4.4機構的複合式組合161
7.5機構的選型與套用162
思考和實訓習題166
第3篇機械傳動
第8章帶傳動169
8.1帶傳動的工作原理和套用170
8.1.1帶傳動的工作原理170
8.1.2帶傳動的類型、特點和套用170
8.2帶傳動的受力分析和應力分析171
8.2.1受力分析171
8.2.2應力分析172
8.3帶傳動的彈性滑動與失效形式173
8.4V帶和V帶輪175
8.4.1V帶結構和基本尺寸175
8.4.2V帶輪的材料、結構與工作圖177
8.5帶傳動的安裝和張緊1808.6V帶傳動選用計算182
8.6.1設計準則和V帶的許用功率182
8.6.2V帶傳動選用計算的主要步驟186
思考和實訓習題192
第9章鏈傳動194
9.1鏈傳動的特點、類型和傳動件結構參數194
9.1.1鏈傳動的組成、特點和類型194
9.1.2鏈傳動的傳動件結構參數196
9.2鏈傳動的運動分析和受力分析200
9.2.1鏈傳動的運動分析200
9.2.2鏈傳動的受力分析202
9.3鏈傳動的選用計算203
9.3.1鏈傳動的失效形式203
9.3.2滾子鏈的功率曲線204
9.3.3鏈傳動基本參數的選擇207
9.3.4鏈傳動選用計算內容208
9.4鏈傳動的布置、張緊和潤滑210
9.4.1鏈傳動的布置210
9.4.2鏈傳動的張緊211
9.4.3鏈傳動的潤滑211
思考和實訓習題212
第10章齒輪傳動213
10.1齒輪傳動的特點和類型214
10.1.1齒輪傳動的特點214
10.1.2齒輪傳動的類型214
10.2齒輪嚙合基本定律與漸開線齒廓215
10.2.1齒廓嚙合基本定律215
10.2.2齒廓間的相對滑動216
10.2.3漸開線齒廓217
10.3漸開線標準齒輪的基本參數和尺寸218
10.3.1齒輪的基本尺寸218
10.3.2漸開線標準齒輪的基本參數219
10.3.3標準齒輪的基本尺寸計算219
10.4漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動221
10.4.1漸開線齒廓傳動特性221
10.4.2漸開線齒輪的正確嚙合條件222
10.4.3漸開線齒輪的連續傳動條件223
10.4.4內齒輪和齒條224
10.5漸開線齒形的加工和尺寸檢驗225
10.5.1漸開線齒形的加工原理225
10.5.2漸開線齒廓的根切問題227
10.5.3漸開線齒輪的尺寸檢驗228
10.6變位齒輪傳動229
10.6.1變位齒輪的概念229
10.6.2變位齒輪的齒形特點和尺寸變動230
10.6.3變位齒輪的傳動類型和套用231
10.7斜齒圓柱齒輪傳動234
10.7.1斜齒圓柱齒輪齒面的形成和特點234
10.7.2斜齒圓柱齒輪的基本參數和尺寸235
10.7.3斜齒輪的當量齒數237
10.7.4交錯軸斜齒輪傳動238
10.8圓錐齒輪傳動239
10.8.1直齒圓錐齒輪齒廓曲面的形成239
10.8.2圓錐齒輪的背錐和當量齒數239
10.8.3直齒圓錐齒輪的基本參數和尺寸240
10.8.4圓柱圓錐齒輪傳動簡介241
10.9齒輪傳動設計243
10.9.1齒輪輪齒的失效形式、常用材料和設計約束243
10.9.2圓柱齒輪傳動的受力分析246
10.9.3圓柱齒輪承載能力計算248
10.9.4圓柱齒輪傳動的精度等級及選用252
10.9.5齒輪傳動設計準則253
10.9.6圓柱齒輪傳動的計算機輔助設計256
10.9.7直齒圓錐齒輪的強度計算257
10.10齒輪結構、工作圖和傳動潤滑259
10.10.1齒輪結構259
10.10.2齒輪工作圖260
10.10.3齒輪傳動的潤滑260
10.11圓弧齒輪傳動簡介262
思考和實訓習題263
第11章蝸桿傳動266
11.1蝸桿傳動概述266
11.1.1蝸桿傳動的類型266
11.1.2蝸桿傳動的特點和套用267
11.2蝸桿傳動的基本參數和尺寸268
11.2.1蝸桿傳動的基本參數268
11.2.2蝸桿傳動的基本尺寸270
11.2.3蝸桿傳動的變位271
11.3蝸桿傳動的承載能力計算272
11.3.1蝸桿傳動的失效形式272
11.3.2蝸桿傳動的材料和許用應力272
11.3.3蝸桿傳動的受力分析273
11.3.4蝸桿傳動的強度條件274
11.4蝸桿傳動的效率、潤滑和熱平衡275
11.4.1蝸桿傳動的滑動速度275
11.4.2蝸桿傳動的效率275
11.4.3蝸桿傳動的潤滑277
11.4.4蝸桿傳動的熱平衡計算277
11.5蝸桿與蝸輪的結構和工作圖279
11.5.1蝸桿結構279
11.5.2蝸輪結構279
11.5.3蝸桿和蝸輪工作圖280
思考和實訓習題283
第4篇軸系零部件
第12章滑動軸承285
12.1滑動軸承的工作原理286
12.1.1滑動軸承簡介286
12.1.2滑動摩擦的類型286
12.1.3滑動軸承設計中的基本問題287
12.2滑動軸承的分類和結構特點287
12.2.1滑動軸承的分類287
12.2.2推力滑動軸承288
12.2.3特殊結構軸承簡介289
12.3滑動軸承的材料和軸瓦結構289
12.3.1滑動軸承的材料289
12.3.2軸瓦的結構290
12.4滑動軸承的潤滑和配合292
12.4.1潤滑劑及其選用原則292
12.4.2潤滑裝置293
12.4.3滑動軸承潤滑方式的選擇293
12.4.4滑動軸承的配合29412.5非液體潤滑滑動軸承的計算294
12.5.1徑向滑動軸承295
12.5.2推力滑動軸承295
12.6液體動壓滑動軸承和靜壓滑動軸承簡介297
12.6.1液體動壓滑動軸承297
12.6.2液體靜壓滑動軸承297
思考和實訓習題298
第13章滾動軸承299
13.1滾動軸承的組成、類型和特點299
13.1.1滾動軸承的組成300
13.1.2滾動軸承的類型、特點及套用300
13.2滾動軸承的代號及類型選擇304
13.2.1滾動軸承的代號304
13.2.2滾動軸承類型的選擇307
13.3滾動軸承壽命計算308
13.3.1滾動軸承的失效形式及計算準則308
13.3.2滾動軸承的基本額定壽命和基本額定動載荷309
13.3.3滾動軸承的壽命計算公式310
13.3.4滾動軸承的當量動載荷計算311
13.3.5角接觸軸承的軸向載荷313
13.3.6滾動軸承的靜強度計算314
13.4陶瓷滾動軸承與滾動導軌簡介321
13.4.1陶瓷滾動軸承321
13.4.2滾動導軌322
思考和實訓習題323
第14章軸及軸系324
14.1軸的概述324
14.1.1軸的功用與分類324
14.1.2軸的設計中應考慮的問題325
14.2軸的材料與強度計算326
14.2.1軸的材料與機械性能326
14.2.2軸徑的估算和強度計算327
14.3軸及軸系的結構設計331
14.3.1軸的結構設計331
14.3.2軸的工作圖335
14.3.3軸系的結構設計336
思考和實訓習題341第15章聯軸器、離合器與制動器343
15.1聯軸器343
15.1.1固定式剛性聯軸器344
15.1.2移動式剛性聯軸器346
15.1.3彈性聯軸器347
15.2離合器348
15.2.1嵌合式離合器348
15.2.2摩擦式離合器349
15.3制動器351
15.3.1抱塊式制動器351
15.3.2內漲式制動器351
15.3.3帶式制動器352
思考和實訓習題352
第5篇機械連線
第16章連線355
16.1鍵連線356
16.1.1鍵連線的功用和分類356
16.1.2平鍵連線的選擇和計算358
16.1.3花鍵連線的類型、標準和選用359
16.2銷連線360
16.3螺紋連線361
16.3.1螺紋連線的基本類型和螺紋連線件361
16.3.2螺紋連線的預緊和防松365
16.3.3螺栓組的布置和受力分析366
16.3.4螺栓連線的強度計算372
16.3.5螺栓連線件的材料和許用應力374
16.3.6提高螺栓連線強度的結構設計374
思考和實訓習題378
第17章彈簧380
17.1概述380
17.1.1彈簧的類型、特點和套用380
17.1.2彈簧的材料和製造380
17.2圓柱螺旋壓縮(拉伸)彈簧的幾何參數和特性曲線383
17.2.1圓柱螺旋彈簧的結構383
17.2.2基本參數和幾何尺寸384
17.2.3圓柱螺旋彈簧的特性曲線385
17.3圓柱螺旋彈簧的設計計算386
17.3.1強度計算386
17.3.2剛度計算387
17.3.3穩定性校核388
*17.4非金屬彈簧簡介389
17.4.1橡膠彈簧389
17.4.2空氣彈簧389
思考和實訓習題392
附錄AMatlab設計計算程式和套用實例393
A1凸輪機構設計和運動分析393
A2圓柱齒輪傳動設計計算399
A3轉軸強度計算406
參考文獻409
