机械设计基础

本书根据教育部16号文件精神，并结合编者多年从事教学、生产实践的经验编写而成，突出了高等职业教育的特点。全书共11章，内容包括：机械设计基础概论、平面连杆机构、凸轮及间歇运动机构、带传动与链传动、齿轮传动、蜗杆传动、齿轮系与减速器、联接、轴和轴承、其它常用零部件、机械速度与平衡。每章最前面有目标要求，每章后面有思考练习题，部分习题还有答案，答案放在教学光盘里。本书适用于教学时数约为60～80的教学计划，其中10学时为实验课，本书可作为高等职业技术院校的专用教材，也可作为有关工程技术人员的自学用书。

出版说明
第2版前言
第1版前言
第1章 机械设计基础概论
1.1机械的概念
1.1.1机械的组成
1.1.2机器和机构
1.1.3构件和零件
1.2机械设计的基本要求和一般程序
1.3机械设计的内容与步骤
1.4机械零件设计的一般步骤
1.5机械零件的失效形式及设计计算准则
1.5.1失效形式
1.5.2设计计算准则
1.6机械零件设计的标准化、系列化及通用化
思考与练习题
第2章 平面连杆机构
2.1平面机构的运动简图及其自由度
2.1.1运动副及其分类
2.1.2机构中构件的分类
2.1.3平面机构的运动简图
2.1.4机构的自由度
2.2平面连杆机构的类型及应用
2.2.1铰链四杆机构
2.2.2铰链四杆机构的演化
2.3四杆机构的基本特性
2.3.1急回特性与行程速度变化系数
2.3.2压力角与传动角
2.3.3死点位置
2.4平面四杆机构的设计
2.4.1按照给定的行程速度变化系数设计四杆机构
2.4.2按给定连杆位置设计四杆机构
思考与练习题
第3章 凸轮及间歇运动机构
3.1凸轮机构
3.1.1凸轮机构的应用
3.1.2从动件常用的运动规律
3.1.3凸轮机构的压力角
3.1.4凸轮的基圆半径
3.1.5按给定运动规律设计盘形凸轮轮廓
3.1.6凸轮的结构和材料
3.2棘轮机构
3.2.1棘轮机构的工作原理
3.2.2棘轮转角的调节
3.2.3棘轮机构的特点与应用
3.3槽轮机构
3.3.1槽轮机构的工作原理
3.3.2槽轮机构的类型、特点及应用
3.3.3槽轮槽数z和拨盘圆柱销数k的选择
3.4不完全齿轮机构和凸轮式间歇运动机构
3.4.1不完全齿轮机构
3.4.2凸轮式间歇运动机构
思考与练习题
第4章 带传动和链传动
4.1带传动概述
4.1.1带传动的主要类型
4.1.2带传动的特点和应用
4.2普通V带和V带轮
4.2.1普通V带
4.2.2V带轮
4.3带传动的工作能力分析
4.3.1带传动的受力分析
4.3.2带传动的应力分析
4.3.3带传动的弹性滑动和传动比
4.4V带传动的设计
4.4.1带传动的主要失效形式
4.4.2设计准则和单根V带的额定功率
4.4.3设计步骤和参数选择
4.5带传动的安装、维护和张紧
4.5.1V带传动的安装和维护
4.5.2V带传动的张紧
4.6链传动概述
4.7滚子链及其链轮
4.7.1滚子链
4.7.2链轮
4.8链传动的运动特性
4.9滚子链传动的设计计算
4.9.1链传动的失效形式
4.9.2链传动的额定功率曲线
4.9.3链传动的设计计算准则
4.9.4链传动主要参数的选择
4.9.5链传动的设计计算
4.10链传动的布置、张紧和润滑
4.10.1链传动的布置
4.10.2链传动的张紧
4.10.3链传动的润滑
思考与练习题
第5章 齿轮传动
5.1齿轮传动的特点和基本类型
5.2渐开线齿廓
5.2.1渐开线的形成
5.2.2渐开线的基本性质
5.2.3渐开线齿廓的啮合特性
5.3渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算
5.3.1齿轮各部分的名称
5.3.2渐开线齿轮的基本参数
5.3.3渐开线直齿圆柱齿轮常用的测量项目
5.4渐开线标准齿轮的啮合传动
5.4.1正确啮合条件
5.4.2连续传动条件
5.4.3中心距与啮合角
5.5渐开线齿轮的切齿原理和根切现象
5.5.1渐开线齿轮的切齿原理
5.5.2根切现象和最少齿数
5.6变位齿轮传动
5.6.1变位齿轮
5.6.2最小变位系数
5.6.3变位齿轮的几何尺寸和传动类型
5.7平行轴斜齿圆柱齿轮传动
5.7.1斜齿圆柱齿轮传动的特点
5.7.2斜齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸计算
5.7.3斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件和重合度
5.7.4斜齿圆柱齿轮的当量齿数
5.8直齿锥齿轮传动
5.8.1锥齿轮传动的特点及应用
5.8.2直齿锥齿轮传动的主要参数和几何尺寸计算
5.8.3直齿锥齿轮传动的正确啮合条件
5.8.4直齿锥齿轮传动的受力分析
5.9渐开线圆柱齿轮传动的设计
5.9.1齿轮传动的失效形式
5.9.2齿轮材料
5.9.3齿轮传动精度等级的选择
5.9.4直齿圆柱齿轮传动的强度设计
5.9.5斜齿圆柱齿轮传动的强度设计
5.10齿轮的结构设计及齿轮传动的润滑和效率
5.10.1齿轮的结构设计
5.10.2齿轮传动的润滑
5.10.3齿轮传动的效率
思考与练习题
第6章 蜗杆传动
6.1蜗杆传动的特点和类型
6.1.1蜗杆传动的特点
6.1.2蜗杆传动的类型
6.2蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
6.2.1蜗杆传动的主要参数及正确啮合条件
6.2.2蜗杆传动的几何尺寸的计算
6.2.3圆柱蜗杆、蜗轮及传动尺寸规格的标记方法
6.3蜗杆传动的失效形式、材料和结构
6.3.1蜗杆传动的滑动速度
6.3.2蜗杆传动的失效形式和设计准则
6.3.3蜗杆、蜗轮的材料和结构
6.4蜗杆传动的受力分析和强度计算
6.4.1蜗杆传动的受力分析
6.4.2蜗杆传动的强度计算
6.5蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算
6.5.1蜗杆传动的效率
6.5.2蜗杆传动的润滑
6.5.3蜗杆传动的热平衡计算
思考与练习题
第7章 齿轮系和减速器
7.1齿轮系概述
7.2定轴轮系的传动比及其计算
7.2.1一对齿轮啮合的传动比
7.2.2定轴轮系的传动比
7.3行星轮系的传动比及其计算
7.3.1行星轮系的组成
7.3.2行星轮系的传动比
7.4组合轮系的传动比
7.5减速器
7.5.1减速器的类型、特点和应用
7.5.2减速器的结构和附件
思考与练习题
第8章 联接
8.1机械制造中常用的螺纹
8.1.1螺纹的形成
8.1.2螺纹的主要参数
8.1.3螺纹的类型、特点及应用
8.2普通螺纹联接
8.2.1普通螺纹联接的基本类型及应用
8.2.2常用螺纹联接件
8.3螺旋副的受力分析、自锁条件及效率
8.3.1螺旋副的受力分析
8.3.2自锁条件
8.3.3螺旋副的效率
8.4螺纹联接的预紧、防松及结构设计
8.4.1螺纹联接的预紧
8.4.2螺纹联接的防松
8.4.3螺栓组联接的结构设计要点
8.5螺栓联接的强度计算
8.5.1松螺栓联接的强度计算
8.5.2紧螺栓联接的强度计算
8.5.3螺纹联接件常用材料及许用应力
8.6滑动螺旋传动简介
8.6.1螺旋传动的类型
8.6.2滑动螺旋的结构及材料
8.7键联接
8.7.1键联接的类型、标准及应用
8.7.2平键联接的尺寸选择和强度计算
8.8花键和销联接
8.8.1花键联接
8.8.2销联接
思考与练习题
第9章 轴和轴承
9.1轴的分类及材料选择
9.1.1轴的分类
9.1.2轴的设计应考虑的问题和一般设计步骤
9.1.3轴的材料及选择
9.2轴的设计
9.2.1最小轴径的估算
9.2.2轴的结构设计
9.2.3轴上零件的固定
9.2.4轴的工艺性
9.3轴的强度计算
9.3.1按弯扭强度计算
9.3.2轴的刚度校核
9.4轴的设计举例
9.5滚动轴承的基本知识
9.5.1滚动轴承的构造
9.5.2滚动轴承的类型和特点
9.5.3滚动轴承的代号
9.6滚动轴承的选择和应用
9.6.1滚动轴承的失效形式和计算准则
9.6.2滚动轴承的尺寸选择
9.6.3滚动轴承的组合设计
9.6.4滚动轴承的润滑和密封
9.7滑动轴承概述
9.7.1两摩擦表面的摩擦状态
9.7.2滑动轴承的主要类型
9.8滑动轴承的结构和材料
9.8.1滑动轴承的结构
9.8.2轴瓦的结构和材料
9.9滚动轴承与滑动轴承的性能比较
思考与练习题
第10章 其他常用零部件
10.1联轴器
10.1.1联轴器的分类
10.1.2常见联轴器介绍
10.1.3联轴器的选用
10.2离合器
10.2.1牙嵌离合器
10.2.2摩擦离合器
10.3制动器
10.3.1带式制动器
10.3.2块式制动器
10.3.3内涨式制动器
10.4弹簧
10.4.1概述
10.4.2圆柱形螺旋弹簧的结构
思考与练习题
第11章 机器速度与机械平衡
11.1机器速度的波动与调节
11.1.1机器速度波动的原因
11.1.2周期性速度波动的调节
11.1.3非周期性速度波动的调节
11.2机械的平衡
11.2.1回转体平衡的目的与分类
11.2.2静平衡计算及静平衡试验
11.2.3动平衡计算及动平衡试验
思考与练习题
附录 实验指导
附录A 机构认识实验
附录B 平面机构运动简图实验
附录C 渐开线直齿圆柱齿轮的参数测定实验
附录D 渐开线齿廓的展成实验
附录E 减速器的拆装及其轴系的结构分析实验
参考文献

第2版前言“机械设计基础”是高等职业院校工科专业的一门重要的专业基础课，本书第2版是在第1版的基础上，根据机械类专业教学改革的基本要求，在总结各高校教改经验和多年教学实践的基础上，对原书进行了修订。具体的修订工作主要有以下几个方面： 1）保持原书体系，对原书的少量内容进行了增加、删除和修改，使之更便于教与学；2）突出应用性，使书中内容更贴近工程实践。例如在第3章凸轮中，增加了“凸轮的结构和材料”的相关内容；3）为了使本书的内容更全面，增设了“机器速度与机械平衡”一章；4）增加了思考题，并对部分习题进行了调整，以利于学生自学。 本书由闵小琪、万春芬主编，闵小琪统稿并定稿。万小林任副主编，邹桦任主审，参编人员包括王敏和薛春娥。 本书配套光盘内容丰富、独特，在每一章节里均有二维、三维动画，把教学内容与动画演示完全融为一体，所有动画均放在光盘中的PPT电子课件内，便于教学。 本书可与闵小琪主编的《机械设计基础课程设计》（书号：9787111320654）配套使用。 由于编者水平有限，书中难免有疏漏之处，敬请读者批评指正。 编者第1版前言为了进一步提高学生的综合素质和实际动手能力，加强教材建设，满足高等职业技术院校的需求，我们编写了本书。 本书的特点： 1）围绕培养学生的职业技能这条主线来设计教材的结构和内容。对基本理论及相关公式进行了简化，适合高职高专相关专业的学生使用。 2）合理安排基础知识和实践知识的比例。基础知识以“必需、够用”为度，注重培养学生的动手能力，全书共安排了5次实验课，强调专业技术应用能力的训练。 3）符合高职学生的学习特点和认知规律。基本理论和方法的论述清晰简洁，学生容易理解，有较强的“可读性”和“可教性”。 4）本书配有多媒体教学光盘，光盘内容丰富，每一章节均有二维动画和三维动画，把教学内容与动画演示完全融合为一体。 5）本书采用的标准均为最新国家标准。 本书由闵小琪、万春芬主编。其中，第1章由薛春娥编写；第3~5章及附录由闵小琪编写；第6章由王敏编写；第2、8、9章由万春芬编写；第7章和第10章由万小林编写。 本书的配套光盘包括教学用PPT及动画演示，光盘内容由闵小琪、万春芬制作，张汇敏参与了部分动画的制作。 本书在编写过程中，得到了武汉交通职业学院机电工程系何伟主任和黄石职业技术学院陈少斌副院长的大力支持，黄石职业技术学院邹桦老师参与了文稿的审核，在此一并表示感谢。 本书可与闵小琪主编的《机械设计基础课程设计》配套使用。 限于编者水平，书中难免有错误和不足之处，敬请读者批评指正。 编者