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绪论 1

1 课程研究的对象和内容 1

2 课程的目标 3

3 机械设计的基本要求和过程 4

习题 5

第一篇 典型机构与工作原理 9

第1章 机构的结构、自由度与速度分析 9

1—1 机构的结构 9

1—2 平面机构的运动简图 11

1—3 平面机构的自由度 13

1—4 平面机构的速度分析 17

1—5 工程应用案例：手动压水机 20

习题 21

第2章 平面连杆机构 23

2—1 平面四杆机构的类型与应用 23

2—2 平面四杆机构的基本特性 30

2—3 平面四杆机构的设计 34

2—4 平面多杆机构 38

2—5 工程应用案例：多功能自动翻身床 40

习题 42

第3章 凸轮机构 44

3—1 凸轮机构的应用和分类 44

3—2 凸轮机构从动件运动规律与主要参数的确定 47

3—3 凸轮机构的设计（图解法和解析法） 54

3—4 工程应用案例：缝纫机 61

习题 63

第4章 齿轮机构及轮系 65

4—1 齿轮机构的特点和类型 65

4—2 齿廓实现定传动比的条件 66

4—3 渐开线齿廓及其特性 67

4—4 标准直齿圆柱齿轮的名称和基本尺寸 68

4—5 渐开线标准齿轮的啮合 72

4—6 渐开线齿轮的切齿原理与变位齿轮 76

4—7 斜齿轮机构 81

4—8 锥齿轮机构 85

4—9 轮系及其分类 88

4—10 轮系的传动比 89

4—11 轮系的应用 98

4—12 工程应用案例：电动卷扬机减速器 102

习题 102

第5章 其他常用机构 107

5—1 棘轮机构 107

5—2 槽轮机构 110

5—3 其他常用机构简介 116

5—4 工程应用案例：自行车超越式棘轮结构 124

习题 125

第6章 机构中常见的动力学问题 126

6—1 效率与自锁 126

6—2 机械的平衡 129

6—3 机械运转速度波动的调节与飞轮设计 133

6—4 工程应用案例：矿山起吊设备 137

习题 138

第二篇 常用机械零件与设计 141

第7章 机械设计基础知识 141

7—1 机械零件的失效形式与设计准则 141

7—2 机械零件的强度 145

7—3 机械零件的接触强度 151

7—4 机械零件的耐磨性 153

7—5 机械零件常用的材料及其选择 156

7—6 极限与配合、表面粗糙度和优先数系 159

7—7 机械零件的工艺性及标准化 165

习题 169

第8章 连接 170

8—1 螺纹参数 170

8—2 螺旋副的受力分析、效率和自锁 172

8—3 机械制造常用螺纹 174

8—4 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件 178

8—5 螺纹连接的预紧和防松 180

8—6 螺栓连接的强度计算 183

8—7 螺栓的材料和许用应力 187

8—8 提高螺栓连接强度的措施 189

8—9 螺旋传动与滚珠丝杠 191

8—10 滚动螺旋简介 194

8—11 键连接和花键连接 195

8—12 销连接 200

8—13 工程应用案例：卷扬机 201

习题 202

第9章 带传动与链传动 205

9—1 带传动的类型及其应用 205

9—2 带传动的工作情况分析 207

9—3 普通V带传动的设计计算 211

9—4 链传动的特点和应用 219

9—5 链传动的运动不均匀性 222

9—6 链传动的设计计算与主要参数选择 224

9—7 链传动的布置、张紧和润滑 229

9—8 工程应用案例：固定式皮带输送机 233

习题 233

第10章 齿轮传动 234

10—1 轮齿的失效形式 234

10—2 齿轮材料及热处理 236

10—3 直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷 239

10—4 直齿圆柱齿轮传动的强度计算 244

10—5 直齿圆柱齿轮传动参数的选取 255

10—6 斜齿圆柱齿轮传动 256

10—7 直齿圆锥齿轮传动 259

10—8 齿轮的构造 262

10—9 齿轮传动的润滑 264

10—10 工程应用案例：减速器 266

习题 271

第11章 蜗杆传动 273

11—1 概述 273

11—2 圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 274

11—3 蜗杆、蜗轮的材料及结构 279

11—4 圆柱蜗杆传动的受力分析 280

11—5 圆柱蜗杆传动的失效形式和强度计算 281

11—6 圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算 284

11—7 工程应用案例：减速器 289

习题 292

第12章 滑动轴承与滚动轴承 294

12—1 摩擦状态 294

12—2 滑动轴承的结构形式 295

12—3 轴瓦及轴承衬材料 297

12—4 滑动轴承的润滑 300

12—5 非液体摩擦滑动轴承的计算 303

12—6 滚动轴承的类型、代号及其选择 305

12—7 滚动轴承的计算 309

12—8 滚动轴承的润滑和密封 315

12—9 滚动轴承的组合设计 317

12—10 工程应用案例：带式输送机和纺织机 321

习题 323

第13章 轴 324

13—1 轴的功用和类型 324

13—2 轴的材料及热处理 325

13—3 轴的结构设计 326

13—4 轴的工作能力计算 331

13—5 工程应用案例：矿用凿井绞车 335

习题 339

第14章 联轴器、离合器、制动器 340

14—1 联轴器 340

14—2 离合器 346

14—3 制动器 349

14—4 工程应用案例：汽车 350

习题 352

第15章 弹簧 353

15—1 弹簧的功能、类型和材料 353

15—2 圆柱形螺旋弹簧的结构和几何参数 356

15—3 圆柱形螺旋压缩和拉伸弹簧的设计计算 361

15—4 工程应用案例：弹簧式凸轮－顶杆夹紧机构 363

习题 364

第三篇 知识应用与创新设计实例 367

第16章 机械创新设计——离心旋转式硬币分离验伪计数包装机 367

16—1 机器功能介绍 367

16—2 主要功能和性能指标 368

16—3 机器方案设计 369

16—4 关键零部件功能分析 388

16—5 理论设计计算 391

16—6 机器实物、创新点与应用前景 393

第17章 典型机床——冲床设计 397

17—1 冲床结构组成 397

17—2 冲床设计 400

17—3 冲床机构运动与动力学分析 407

第18章 典型建筑机械——干混砂浆混合机设计 410

18—1 机器功能介绍 410

18—2 基于外筒旋转与叶片振动的新型干混砂浆混合机设计 411

18—3 基于外筒旋转与叶片搅拌复合作用的新型干混砂浆混合机设计 418

18—4 基于气力与机械联合驱动的新型干混砂浆混合机设计 421

附录 滚动轴承基本额定动载荷与静载荷 423

参考文献 425

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