精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

第1章精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)概論1
1.1精密機(jī)械的概念1
1.1.1精密機(jī)械的組成1
1.1.2機(jī)器和機(jī)構(gòu)1
1.1.3構(gòu)件和零件2
1.2精密機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和一般程序2
1.2.1機(jī)械零件的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則2
1.2.2機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要求2
1.2.3機(jī)械零件設(shè)計(jì)一般步驟3
1.3機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)3
第2章靜力學(xué)基礎(chǔ)7
2.1靜力學(xué)公理7
2.2約束和約束反力9
2.2.1柔索約束9
2.2.2光滑面約束9
2.2.3光滑鉸鏈約束10
2.2.4連桿約束11
2.2.5固定端約束11
2.3物體受力分析和受力圖12
2.4平面匯交力系的合成13
2.4.1力在平面直角坐標(biāo)軸上的投影13
2.4.2合力投影定理14
2.4.3平面匯交力系的合成14
2.5力矩與平面力偶系14
2.5.1力對點(diǎn)之矩14
2.5.2力偶及其性質(zhì)16
2.5.3平面力偶系的合成與平衡17
2.6平面力系的化簡與平衡方程18
2.6.1平面力系的簡化18
2.6.2平面一般力系的平衡19
2.6.3物體系統(tǒng)（以下簡稱“物系”）的平衡問題20
第3章材料力學(xué)基礎(chǔ)26
3.1材料力學(xué)概述26
3.1.1材料力學(xué)的任務(wù)26
3.1.2材料力學(xué)的研究對象和基本假設(shè)26
3.1.3桿件變形的基本形式26
3.1.4內(nèi)力、截面法、應(yīng)力27
3.2桿的拉伸與壓縮29
3.2.1軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力29
3.2.2軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的應(yīng)力29
3.2.3軸向拉伸或壓縮時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算30
3.3剪切和擠壓32
3.3.1剪切和擠壓的概念32
3.3.2剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算32
3.4扭轉(zhuǎn)34
3.4.1外力偶矩的計(jì)算、扭矩和扭矩圖34
3.4.2圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上的應(yīng)力36
3.4.3圓截面的極慣性矩和抗扭截面模量的計(jì)算38
3.4.4圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度條件38
3.5彎曲39
3.5.1彎曲的概念39
3.5.2梁的內(nèi)力——剪力和彎矩40
3.5.3剪力圖和彎矩圖41
3.5.4彎曲正應(yīng)力43
3.5.5彎曲的強(qiáng)度計(jì)算43
第4章平面連桿機(jī)構(gòu)49
4.1平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖及其自由度49
4.1.1運(yùn)動副及其分類49
4.1.2機(jī)構(gòu)中構(gòu)件的分類50
4.1.3平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖50
4.1.4機(jī)構(gòu)的自由度52
4.2平面連桿機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用54
4.2.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)55
4.2.2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化57
4.3四桿機(jī)構(gòu)的基本特性59
4.3.1急回特性與行程速比系數(shù)60
4.3.2壓力角與傳動角60
4.3.3死點(diǎn)位置61
4.4平面回桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)62
4.4.1按照給定的行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)62
4.4.2按給定連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)63
第5章凸輪機(jī)構(gòu)67
5.1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用67
5.2從動件常用的運(yùn)動規(guī)律68
5.3凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角70
5.4凸輪的基圓半徑70
5.5按給定運(yùn)動規(guī)律設(shè)計(jì)盤形凸輪輪廓71
5.5.1反轉(zhuǎn)法原理71
5.5.2對心直動尖頂從動件盤形凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)72
5.5.3對心直動滾子從動件盤形凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)72
5.5.4滾子半徑的選擇72
第6章帶傳動76
6.1帶傳動概述76
6.1.1帶傳動的主要類型76
6.1.2帶傳動的特點(diǎn)和應(yīng)用77
6.2普通V帶與V帶輪77
6.2.1普通V帶77
6.2.2V帶輪79
6.3帶傳動工作能力分析81
6.3.1帶傳動中的受力分析81
6.3.2帶傳動的應(yīng)力分析82
6.3.3帶傳動的彈性滑動和傳動比83
6.4V帶傳動的設(shè)計(jì)84
6.4.1帶傳動的主要失效形式84
6.4.2設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和單根V帶的額定功率84
6.4.3設(shè)計(jì)步驟和參數(shù)選擇86
6.5帶傳動的安裝、維護(hù)和張緊90
6.5.1V帶傳動的安裝和維護(hù)90
6.5.2V帶傳動的張緊90
第7章齒輪傳動94
7.1齒輪傳動的特點(diǎn)和基本類型94
7.2漸開線齒廓95
7.2.1漸開線的形成95
7.2.2漸開線的性質(zhì)95
7.2.3漸開線齒廓的嚙合特點(diǎn)95
7.3漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算97
7.3.1齒輪各部名稱與符號97
7.3.2漸開線齒輪主要參數(shù)98
7.3.3漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的公法線長度和分度圓弦齒厚99
7.4漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動100
7.4.1正確嚙條件100
7.4.2連續(xù)傳動條件100
7.4.3標(biāo)準(zhǔn)齒輪安裝101
7.5漸開線齒輪的加工方法與根切現(xiàn)象102
7.5.1漸開線齒輪加工方法102
7.5.2根切現(xiàn)象及最少齒數(shù)103
7.6變位齒輪傳動104
7.6.1標(biāo)準(zhǔn)齒輪的局限性104
7.6.2變位齒輪及最小變位系數(shù)104
7.6.3變位齒輪幾何尺寸計(jì)算105
7.6.4齒輪傳動類型106
7.7齒輪的失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則106
7.7.1失效形式106
7.7.2設(shè)計(jì)準(zhǔn)則107
7.8齒輪常用材料及精度等級107
7.8.1齒輪的材料及熱處理107
7.8.2許用應(yīng)力109
7.8.3齒輪傳動精度110
7.9漸開線直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計(jì)算112
7.9.1輪齒的受力分析112
7.9.2輪齒的計(jì)算載荷113
7.9.3齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算113
7.9.4齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算114
7.10平行軸斜齒圓柱齒輪傳動117
7.10.1齒廓的形成及嚙合特點(diǎn)117
7.10.2斜齒圓柱齒輪基本參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算117
7.10.3斜齒輪的正確嚙合條件及重合度118
7.10.4當(dāng)量齒數(shù)119
7.10.5斜齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算119
7.11直齒圓錐齒輪傳動121
7.11.1圓錐齒輪傳動特點(diǎn)121
7.11.2直齒圓錐齒輪齒廓曲面的形成122
7.11.3直齒圓錐齒輪傳動的幾何尺寸122
7.11.4直齒圓錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算123
7.12齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及潤滑125
7.12.1齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)125
7.12.2齒輪傳動的潤滑127
第8章蝸桿傳動131
8.1蝸桿傳動類型和特點(diǎn)131
8.1.1蝸桿傳動的特點(diǎn)和應(yīng)用131
8.1.2蝸桿傳動的類型132
8.2蝸桿傳動主要參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算132
8.2.1主要參數(shù)133
8.2.2蝸桿蝸輪的幾何尺寸計(jì)算134
8.2.3蝸桿蝸輪的正確嚙合條件136
8.3蝸桿傳動的失效、材料和結(jié)構(gòu)136
8.3.1蝸桿傳動的失效形式136
8.3.2蝸桿、蝸輪常用材料136
8.3.3蝸桿、蝸輪的結(jié)構(gòu)136
8.4蝸桿傳動受力分析和強(qiáng)度的計(jì)算137
8.4.1蝸桿傳動的受力分析137
8.4.2蝸桿傳動強(qiáng)度計(jì)算138
8.5蝸桿傳動的熱平衡計(jì)算139
8.5.1蝸桿傳動的效率139
8.5.2蝸桿傳動的熱平衡計(jì)算139
第9章輪系143
9.1齒輪系概述143
9.2定軸輪系傳動比及其計(jì)算144
9.2.1傳動比大小的計(jì)算144
9.2.2首、末輪轉(zhuǎn)向的確定144
9.3周轉(zhuǎn)輪系傳動比及其計(jì)算145
9.4組合輪系傳動比的計(jì)算147
9.5輪系的功用148
第10章連接153
10.1機(jī)械制造中常用的螺紋153
10.1.1螺紋的形成和螺紋參數(shù)153
10.1.2螺紋的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用154
10.2普通螺紋連接155
10.2.1螺紋連接的主要類型155
10.2.2常用螺紋連接件156
10.3螺紋連接的擰緊、防松及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)157
10.3.1螺紋連接的擰緊157
10.3.2螺紋連接的防松157
10.4螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算158
10.4.1普通螺栓的強(qiáng)度計(jì)算159
10.4.2鉸制孔用螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算160
10.5滑動螺旋傳動簡介162
10.5.1普通螺旋傳動162
10.5.2差動螺旋傳動162
10.6鍵連接163
10.6.1鍵連接的類型、標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用163
10.6.2平鍵的選擇及強(qiáng)度計(jì)算165
10.7花鍵和銷連接167
10.7.1花鍵連接167
10.7.2銷連接167
第11章軸和軸承1711
1.1軸的功用、類型及材料選擇171
11.1.1軸的類型171
11.1.2軸的材料及選擇172
11.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)173
11.2.1軸設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的要求及設(shè)計(jì)步驟173
11.2.2最小軸徑的估算173
11.2.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)174
11.2.4軸上零件的固定和定位175
11.2.5軸的結(jié)構(gòu)工藝性177
11.3軸的強(qiáng)度計(jì)算178
11.4軸的設(shè)計(jì)179
11.5滾動軸承的基本知識181
11.5.1滾動軸承的結(jié)構(gòu)181
11.5.2滾動軸承的類型及特點(diǎn)182
11.5.3滾動軸承的代號183
11.6滾動軸承類型的選擇185
11.6.1滾動軸承的失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則185
11.6.2滾動軸承的選擇計(jì)算185
11.6.3滾動軸承的組合設(shè)計(jì)190
11.7滑動軸承的結(jié)構(gòu)和軸承材料192
11.7.1滑動軸承的結(jié)構(gòu)形式192
11.7.2軸承材料193
第12章聯(lián)軸器和離合器196
12.1聯(lián)軸器196
12.1.1兩軸之間的相對位移196
12.1.2聯(lián)軸器的分類196
12.1.3常見的聯(lián)軸器介紹197
12.1.4聯(lián)軸器的選擇199
12.2離合器200
12.2.1牙嵌離合器200
12.2.2摩擦離合器201
參考文獻(xiàn)203