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(duì)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(jiǎn)與平衡方程18
2.6.1平面力系的簡(jiǎn)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(jiǎn)稱(chēng)“物系”）的平衡問(wèn)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(duì)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(dòng)簡(jiǎn)圖及其自由度49
4.1.1運(yùn)動(dòng)副及其分類(lèi)49
4.1.2機(jī)構(gòu)中構(gòu)件的分類(lèi)50
4.1.3平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)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(lèi)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(dòng)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(dòng)件常用的運(yùn)動(dòng)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(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)盤(pán)形凸輪輪廓71
5.5.1反轉(zhuǎn)法原理71
5.5.2對(duì)心直動(dòng)尖頂從動(dòng)件盤(pán)形凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)72
5.5.3對(duì)心直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)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(dòng)76
6.1帶傳動(dòng)概述76
6.1.1帶傳動(dòng)的主要類(lèi)型76
6.1.2帶傳動(dòng)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(dòng)工作能力分析81
6.3.1帶傳動(dòng)中的受力分析81
6.3.2帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析82
6.3.3帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)和傳動(dòng)比83
6.4V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)84
6.4.1帶傳動(dòng)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(dòng)的安裝、維護(hù)和張緊90
6.5.1V帶傳動(dòng)的安裝和維護(hù)90
6.5.2V帶傳動(dòng)的張緊90
第7章齒輪傳動(dòng)94
7.1齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)和基本類(lèi)型94
7.2漸開(kāi)線齒廓95
7.2.1漸開(kāi)線的形成95
7.2.2漸開(kāi)線的性質(zhì)95
7.2.3漸開(kāi)線齒廓的嚙合特點(diǎn)95
7.3漸開(kāi)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(chēng)與符號(hào)97
7.3.2漸開(kāi)線齒輪主要參數(shù)98
7.3.3漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的公法線長(zhǎng)度和分度圓弦齒厚99
7.4漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)100
7.4.1正確嚙條件100
7.4.2連續(xù)傳動(dòng)條件100
7.4.3標(biāo)準(zhǔn)齒輪安裝101
7.5漸開(kāi)線齒輪的加工方法與根切現(xiàn)象102
7.5.1漸開(kāi)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(dòng)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(dòng)類(lèi)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(jí)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(dòng)精度110
7.9漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪傳動(dòng)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(dòng)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(dòng)121
7.11.1圓錐齒輪傳動(dòng)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(dòng)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(rùn)滑125
7.12.1齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)125
7.12.2齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑127
第8章蝸桿傳動(dòng)131
8.1蝸桿傳動(dòng)類(lèi)型和特點(diǎn)131
8.1.1蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用131
8.1.2蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型132
8.2蝸桿傳動(dòng)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(dòng)的失效、材料和結(jié)構(gòu)136
8.3.1蝸桿傳動(dòng)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(dòng)受力分析和強(qiáng)度的計(jì)算137
8.4.1蝸桿傳動(dòng)的受力分析137
8.4.2蝸桿傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算138
8.5蝸桿傳動(dòng)的熱平衡計(jì)算139
8.5.1蝸桿傳動(dòng)的效率139
8.5.2蝸桿傳動(dòng)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(dòng)比及其計(jì)算144
9.2.1傳動(dòng)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(dòng)比及其計(jì)算145
9.4組合輪系傳動(dòng)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(lèi)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(lèi)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(dòng)螺旋傳動(dòng)簡(jiǎn)介162
10.5.1普通螺旋傳動(dòng)162
10.5.2差動(dòng)螺旋傳動(dòng)162
10.6鍵連接163
10.6.1鍵連接的類(lèi)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(xiāo)連接167
10.7.1花鍵連接167
10.7.2銷(xiāo)連接167
第11章軸和軸承1711
1.1軸的功用、類(lèi)型及材料選擇171
11.1.1軸的類(lèi)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(mǎn)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(dòng)軸承的基本知識(shí)181
11.5.1滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)181
11.5.2滾動(dòng)軸承的類(lèi)型及特點(diǎn)182
11.5.3滾動(dòng)軸承的代號(hào)183
11.6滾動(dòng)軸承類(lèi)型的選擇185
11.6.1滾動(dòng)軸承的失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則185
11.6.2滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算185
11.6.3滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)190
11.7滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)和軸承材料192
11.7.1滑動(dòng)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(duì)位移196
12.1.2聯(lián)軸器的分類(lèi)196
12.1.3常見(jiàn)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