前言
上篇機(jī)械基礎(chǔ)部分
第1章緒論2
1.1機(jī)器的類型和組成2
1.1.1機(jī)器的類型2
1.1.2機(jī)器的功能組成2
1.1.3機(jī)器的結(jié)構(gòu)組成4
1.2本課程研究的內(nèi)容、對象與任務(wù)5
1.2.1本課程的主要內(nèi)容及研究對象5
1.2.2本課程的地位與性質(zhì)5
1.2.3本課程的主要任務(wù)及學(xué)習(xí)方法6
1.3機(jī)械設(shè)計的基本要求和一般程序7
1.3.1機(jī)械設(shè)計的基本要求7
1.3.2機(jī)械設(shè)計的一般程序和主要內(nèi)容7
1.3.3機(jī)械零件設(shè)計的基本要求和一般步驟8
思考練習(xí)題9
第2章機(jī)構(gòu)組成和機(jī)構(gòu)分析基礎(chǔ)知識10
2.1機(jī)構(gòu)的組成10
2.1.1構(gòu)件及其分類10
2.1.2運動副及其分類11
2.1.3汽車中的運動副12
2.2平面機(jī)構(gòu)運動簡圖13
2.2.1機(jī)構(gòu)運動簡圖的概念13
2.2.2運動副和構(gòu)件的表示14
2.2.3繪制平面機(jī)構(gòu)運動簡圖的方法和步驟16
2.2.4機(jī)構(gòu)運動簡圖在汽車上的應(yīng)用18
2.3平面機(jī)構(gòu)的自由度計算及具有確定運動的條件19
2.3.1機(jī)構(gòu)自由度的計算公式19
2.3.2機(jī)構(gòu)具有確定運動的條件19
2.3.3計算機(jī)構(gòu)自由度時應(yīng)注意的事項20
2.4速度瞬心及應(yīng)用24
2.4.1速度瞬心的概念及數(shù)量24
2.4.2速度瞬心的確定24
2.4.3速度瞬心在汽車設(shè)計中的應(yīng)用26
思考練習(xí)題27
第3章平面連桿機(jī)構(gòu)29
3.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)30
3.1.1曲柄存在的條件30
3.1.2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及應(yīng)用31
3.1.3鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演變34
3.2具有移動副的四桿機(jī)構(gòu)及其擴(kuò)展36
3.2.1含有一個移動副的四桿機(jī)構(gòu)36
3.2.2含有兩個移動副的四桿機(jī)構(gòu)（雙滑塊機(jī)構(gòu)）38
3.2.3四桿機(jī)構(gòu)的擴(kuò)展39
3.3平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性40
3.3.1四桿機(jī)構(gòu)的急回特性和行程速比系數(shù)40
3.3.2壓力角和傳動角42
3.3.3機(jī)構(gòu)的死點43
3.4平面四桿機(jī)構(gòu)的運動學(xué)設(shè)計44
3.4.1平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計概述44
3.4.2按給定的行程速比系數(shù)設(shè)計四桿機(jī)構(gòu)45
3.4.3按給定連桿的位置設(shè)計四桿機(jī)構(gòu)47
3.4.4按給定兩連架桿的對應(yīng)位置設(shè)計四桿機(jī)構(gòu)47
3.4.5按給定點的運動軌跡設(shè)計四桿機(jī)構(gòu)48
3.5平面機(jī)構(gòu)在汽車上的應(yīng)用49
3.5.1履帶車輛懸掛裝置49
3.5.2汽車發(fā)動機(jī)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)50
3.5.3汽車底盤的轉(zhuǎn)向梯形51
3.5.4中型貨車的自卸機(jī)構(gòu)53
思考練習(xí)題53
第4章凸輪機(jī)構(gòu)55
4.1凸輪機(jī)構(gòu)概述55
4.1.1凸輪機(jī)構(gòu)的組成和特點55
4.1.2凸輪機(jī)構(gòu)的分類55
4.1.3凸輪與從動件維持高副接觸的
方式57
4.1.4凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用58
4.2凸輪機(jī)構(gòu)的從動件運動規(guī)律60
4.2.1基本名詞術(shù)語60
4.2.2常用的從動件運動規(guī)律61
4.2.3從動件運動規(guī)律的組合65
4.3凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角66
4.3.1凸輪機(jī)構(gòu)壓力角與從動件受力之間的關(guān)系66
4.3.2凸輪機(jī)構(gòu)壓力角與尺寸之間的關(guān)系67
4.4用作圖法設(shè)計凸輪輪廓曲線68
4.4.1反轉(zhuǎn)原理68
4.4.2直動尖頂從動件盤形凸輪輪廓的繪制69
4.4.3對心直動滾子凸輪輪廓的繪制70
4.4.4其他凸輪輪廓曲線的繪制72
4.5用解析法設(shè)計凸輪輪廓曲線73
4.5.1直動滾子從動件盤形凸輪輪廓曲線的設(shè)計74
4.5.2直動平底從動件盤形凸輪輪廓曲線的設(shè)計75
4.5.3擺動滾子從動件盤形凸輪輪廓曲線的設(shè)計75
思考練習(xí)題76
第5章齒輪機(jī)構(gòu)78
5.1齒輪機(jī)構(gòu)概述78
5.1.1齒輪機(jī)構(gòu)的特點78
5.1.2齒輪機(jī)構(gòu)的類型78
5.1.3齒輪機(jī)構(gòu)在汽車上的應(yīng)用78
5.2漸開線齒廓的嚙合特性82
5.2.1齒廓嚙合基本定律82
5.2.2漸開線的形成及性質(zhì)83
5.2.3漸開線的嚙合特性84
5.3漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)和幾何尺寸計算85
5.3.1漸開線齒輪各部分的名稱和符號85
5.3.2漸開線齒輪的主要參數(shù)86
5.3.3齒條與內(nèi)齒輪88
5.4漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合89
5.4.1正確嚙合的條件89
5.4.2重合度89
5.4.3標(biāo)準(zhǔn)中心距91
5.5漸開線齒輪的加工、根切與變位91
5.5.1漸開線齒輪的加工方法91
5.5.2根切現(xiàn)象及最少齒數(shù)94
5.5.3變位齒輪95
5.5.4齒輪傳動類型97
5.6平行軸斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)98
5.6.1斜齒輪概述98
5.6.2斜齒輪的主要參數(shù)及幾何尺寸100
5.6.3斜齒輪傳動的重合度101
5.6.4斜齒輪的當(dāng)量齒輪與當(dāng)量齒數(shù)102
5.6.5斜齒輪的嚙合特點103
5.7錐齒輪機(jī)構(gòu)104
5.7.1錐齒輪概述104
5.7.2直齒錐齒輪機(jī)構(gòu)104
5.7.3汽車主減速器常用的錐齒輪簡介107
5.8蝸桿機(jī)構(gòu)109
5.8.1蝸桿傳動的形成和種類109
5.8.2蝸桿傳動的正確嚙合條件110
5.8.3蝸桿傳動的基本參數(shù)和幾何尺寸111
5.8.4蝸桿機(jī)構(gòu)的主要特點114
思考練習(xí)題115
第6章齒輪系117
6.1齒輪系的應(yīng)用及類型117
6.1.1定軸輪系117
6.1.2周轉(zhuǎn)輪系117
6.1.3復(fù)合輪系118
6.1.4輪系的基本概念118
6.2定軸輪系傳動比的確定120
6.2.1定軸輪系傳動比的計算120
6.2.2定軸輪系主、從動輪轉(zhuǎn)向關(guān)系的確定121
6.3周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算122
6.3.1轉(zhuǎn)化輪系122
6.3.2轉(zhuǎn)化輪系傳動比的計算123
6.4復(fù)合輪系的傳動比125
6.5輪系在汽車中的應(yīng)用126
6.5.1輪系在汽車手動變速器中的應(yīng)用126
6.5.2汽車自動變速器行星齒輪機(jī)構(gòu)的工作原理128
6.5.3行星齒輪機(jī)構(gòu)在汽車驅(qū)動橋差速器中的應(yīng)用132
思考練習(xí)題133
第7章其他常用機(jī)構(gòu)135
7.1棘輪機(jī)構(gòu)135
7.1.1棘輪機(jī)構(gòu)的組成及工作原理135
7.1.2輪齒式棘輪機(jī)構(gòu)136
7.1.3摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)137
7.1.4棘輪機(jī)構(gòu)的特點和應(yīng)用137
7.2其他間歇運動機(jī)構(gòu)139
7.2.1槽輪機(jī)構(gòu)139
7.2.2不完全齒輪機(jī)構(gòu)141
7.2.3凸輪間歇運動機(jī)構(gòu)141
7.3螺旋機(jī)構(gòu)142
7.3.1螺旋機(jī)構(gòu)概述142
7.3.2差動螺旋機(jī)構(gòu)143
7.3.3復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)143
7.3.4雙移動螺旋機(jī)構(gòu)144
7.4萬向聯(lián)軸器145
7.4.1單萬向聯(lián)軸器145
7.4.2雙萬向聯(lián)軸器145
思考練習(xí)題147
第8章機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)分析與設(shè)計148
8.1機(jī)械周期性速度波動與調(diào)節(jié)148
8.1.1周期性速度波動148
8.1.2周期性速度波動調(diào)節(jié)的基本原理150
8.1.3飛輪設(shè)計150
8.2機(jī)械非周期性速度波動與調(diào)節(jié)153
8.2.1非周期性速度波動153
8.2.2非周期性速度波動的調(diào)節(jié)153
8.3機(jī)械平衡概述155
8.3.1繞固定軸回轉(zhuǎn)的構(gòu)件的慣性力平衡155
8.3.2機(jī)構(gòu)的平衡155
8.3.3轉(zhuǎn)子的平衡品質(zhì)156
8.4剛性轉(zhuǎn)子的平衡設(shè)計157
8.4.1剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡計算157
8.4.2剛性轉(zhuǎn)子的動平衡計算158
8.5剛性轉(zhuǎn)子的平衡試驗160
8.5.1靜平衡試驗160
8.5.2動平衡試驗161
思考練習(xí)題162下篇機(jī)械零件部分
第9章機(jī)械零件設(shè)計概論165
9.1機(jī)械零件的工作能力165
9.1.1機(jī)械零件的主要失效形式165
9.1.2機(jī)械零件的設(shè)計計算準(zhǔn)則166
9.2機(jī)械零件的常用材料及選用168
9.2.1機(jī)械零件的常用材料168
9.2.2機(jī)械零件材料的選用172
9.3機(jī)械零件的強(qiáng)度173
9.3.1載荷和應(yīng)力的分類173
9.3.2機(jī)械零件的疲勞破壞175
9.3.3許用應(yīng)力177
9.4機(jī)械零件的表面強(qiáng)度180
9.4.1表面擠壓強(qiáng)度180
9.4.2表面磨損強(qiáng)度181
9.4.3接觸疲勞強(qiáng)度181
9.5摩擦、磨損和潤滑概述184
9.5.1摩擦184
9.5.2磨損185
9.5.3潤滑187
9.6機(jī)械零件的“三化”193
9.6.1“三化”的含義及其優(yōu)越性193
9.6.2機(jī)械零部件的標(biāo)準(zhǔn)化194
9.7機(jī)械零件的設(shè)計方法194
9.7.1機(jī)械零件的常規(guī)設(shè)計方法194
9.7.2現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計方法簡介195
思考練習(xí)題197
第10章非軸轂連接198
10.1螺紋198
10.1.1螺紋的形成198
10.1.2螺紋的主要參數(shù)198
10.1.3螺紋的種類200
10.2螺旋副的受力分析、自鎖和效率202
10.2.1矩形螺紋的受力分析和自鎖202
10.2.2非矩形螺紋的受力分析和自鎖203
10.2.3螺旋副的效率204
10.3螺紋連接204
10.3.1標(biāo)準(zhǔn)螺紋緊固件204
10.3.2螺紋連接的類型206
10.3.3螺紋連接的擰緊和防松208
10.4螺栓連接的強(qiáng)度計算212
10.4.1螺栓連接的主要失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則212
10.4.2松螺栓連接213
10.4.3緊螺栓連接213
10.4.4螺栓連接的材料及性能等級217
10.5提高螺栓連接強(qiáng)度的措施218
10.5.1改善螺紋牙間的載荷分配219
10.5.2減小螺栓總拉伸載荷Fa的變化范圍220
10.5.3避免附加彎曲應(yīng)力221
10.5.4其他措施221
10.6螺旋傳動222
10.6.1螺旋傳動分類222
10.6.2滑動螺旋傳動的材料和失效形式223
10.6.3滑動螺旋傳動的設(shè)計計算224
10.6.4其他螺旋傳動簡介226
10.7不可拆連接簡介228
10.7.1膠接228
10.7.2焊接230
10.7.3鉚接230
思考練習(xí)題231
第11章齒輪傳動和蝸桿傳動233
11.1齒輪傳動的失效形式和設(shè)計計算準(zhǔn)則233
11.1.1輪齒的失效形式233
11.1.2齒輪傳動的設(shè)計準(zhǔn)則236
11.2齒輪常用材料、熱處理方法和傳動精度237
11.2.1齒輪常用材料237
11.2.2齒輪常用的熱處理方法237
11.2.3齒輪傳動的誤差和精度238
11.3直齒圓柱齒輪傳動的受力分析和強(qiáng)度計算239
11.3.1直齒圓柱齒輪傳動的受力分析和計算載荷239
11.3.2直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計算241
11.3.3直齒圓柱齒輪主要參數(shù)的選取243
11.4斜齒圓柱齒輪傳動246
11.4.1斜齒圓柱齒輪的受力分析246
11.4.2斜齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計算246
11.5直齒錐齒輪傳動249
11.5.1直齒錐齒輪的受力分析249
11.5.2直齒錐齒輪的強(qiáng)度計算250
11.6齒輪變位對強(qiáng)度計算的影響252
11.6.1對齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的影響252
11.6.2對齒面接觸疲勞強(qiáng)度的影響252
11.7齒輪的構(gòu)造、潤滑和效率252
11.7.1齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計252
11.7.2齒輪傳動的潤滑255
11.7.3齒輪傳動的效率257
11.8蝸桿傳動的失效形式、材料和
結(jié)構(gòu)257
11.8.1蝸桿傳動的失效形式和計算
準(zhǔn)則257
11.8.2蝸桿、蝸輪常用材料258
11.8.3蝸桿與蝸輪的結(jié)構(gòu)258
11.9圓柱蝸桿傳動的受力分析和強(qiáng)度計算260
11.9.1蝸桿傳動的受力分析260
11.9.2圓柱蝸桿傳動的強(qiáng)度計算261
11.10圓柱蝸桿傳動的效率、潤滑及其熱平衡計算263
11.10.1蝸桿傳動的效率263
11.10.2蝸桿傳動的潤滑264
11.10.3蝸桿傳動的熱平衡計算264
思考練習(xí)題266
第12章軸的連接與制動269
12.1軸轂連接269
12.1.1鍵連接269
12.1.2花鍵連接272
12.1.3銷連接274
12.1.4過盈連接275
12.1.5成形連接277
12.2聯(lián)軸器277
12.2.1聯(lián)軸器的分類278
12.2.2剛性聯(lián)軸器279
12.2.3撓性聯(lián)軸器279
12.2.4安全聯(lián)軸器283
12.2.5聯(lián)軸器的選用284
12.3離合器285
12.3.1嵌合式離合器286
12.3.2摩擦式離合器286
12.3.3摩擦式離合器主要參數(shù)的計算與選擇287
12.3.4電磁離合器簡介290
12.4制動器291
12.4.1制動器的功用與類型291
12.4.2外抱式制動器292
12.4.3帶式制動器293
12.4.4鼓式制動器293
12.4.5盤式制動器295
思考練習(xí)題296
第13章?lián)闲詡鲃?98
13.1帶傳動概述298
13.1.1帶傳動的分類298
13.1.2V帶的結(jié)構(gòu)和類型300
13.1.3V帶的主要幾何參數(shù)301
13.1.4摩擦型帶傳動的特點302
13.2帶傳動的受力分析和運動特性302
13.2.1帶傳動的受力分析302
13.2.2帶傳動的彈性滑動和打滑304
13.2.3帶傳動的應(yīng)力分析305
13.3普通V帶傳動的設(shè)計307
13.3.1單根普通V帶所能傳遞的功率307
13.3.2普通V帶的型號和根數(shù)的確定308
13.3.3普通V帶的設(shè)計步驟310
13.4V帶輪的結(jié)構(gòu)和V帶傳動的張緊312
13.4.1V帶輪的結(jié)構(gòu)312
13.4.2V帶傳動的張緊、安裝與防護(hù)313
13.5同步帶簡介316
13.5.1同步帶傳動的特點及應(yīng)用316
13.5.2同步帶的結(jié)構(gòu)、類型和主要參數(shù)316
13.5.3同步帶輪318
13.6鏈傳動概述318
13.6.1鏈傳動的類型、特點和應(yīng)用318
13.6.2滾子鏈的結(jié)構(gòu)特點319
13.6.3滾子鏈鏈輪321
13.7鏈傳動的運動特性和受力分析323
13.7.1鏈傳動的運動特性323
13.7.2鏈傳動的受力分析325
13.8滾子鏈傳動的失效分析和設(shè)計
計算325
13.8.1滾子鏈傳動的失效形式325
13.8.2鏈傳動的參數(shù)及計算327
13.8.3滾子鏈傳動的設(shè)計計算330
13.9鏈傳動的布置、張緊和潤滑331
13.9.1鏈傳動的布置331
13.9.2鏈傳動的張緊332
13.9.3鏈傳動的潤滑332
思考練習(xí)題334
第14章軸335
14.1軸的概述335
14.1.1軸的分類335
14.1.2軸的常用材料337
14.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計338
14.2.1軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計概述338
14.2.2制造安裝要求339
14.2.3軸上零件的定位和固定339
14.2.4各軸段直徑和長度的確定341
14.2.5提高軸的強(qiáng)度和剛度的措施342
14.3軸的強(qiáng)度計算344
14.4軸的剛度計算349
14.4.1概述349
14.4.2軸的彎曲變形計算350
14.4.3軸的扭轉(zhuǎn)變形計算350
14.5軸的振動穩(wěn)定性351
14.5.1軸的振動概念351
14.5.2軸的臨界轉(zhuǎn)速概念352
14.5.3汽車傳動軸的穩(wěn)定性353
思考練習(xí)題353
第15章滑動軸承356
15.1滑動軸承概述356
15.1.1滑動軸承分類356
15.1.2滑動軸承的特點和應(yīng)用356
15.1.3滑動軸承的潤滑357
15.1.4滑動軸承設(shè)計的主要任務(wù)359
15.2滑動軸承的結(jié)構(gòu)型式359
15.2.1徑向滑動軸承的結(jié)構(gòu)型式359
15.2.2止推滑動軸承361
15.3軸瓦的材料和結(jié)構(gòu)362
15.3.1滑動軸承的失效形式362
15.3.2軸承材料363
15.3.3軸瓦結(jié)構(gòu)364
15.4不完全液體潤滑滑動軸承的設(shè)計計算368
15.4.1徑向軸承368
15.4.2止推軸承369
15.5液體動壓潤滑的原理和基本方程370
15.5.1液體動壓潤滑的形成原理及條件370
15.5.2徑向滑動軸承形成液體動壓潤滑的過程371
15.5.3液體動壓潤滑的基本方程372
15.6徑向動壓軸承的幾何關(guān)系和承載量的計算373
15.6.1徑向動壓軸承的幾何參數(shù)373
15.6.2徑向動壓軸承工作能力計算374
15.6.3最小油膜厚度375
15.7其他型式滑動軸承簡介375
15.7.1自潤滑軸承375
15.7.2多油楔滑動軸承376
15.7.3液體靜壓軸承377
15.7.4氣體潤滑軸承378
15.7.5磁流體軸承379
思考練習(xí)題380
第16章滾動軸承381
16.1滾動軸承概述381
16.1.1滾動軸承的基本結(jié)構(gòu)381
16.1.2滾動軸承的結(jié)構(gòu)特性382
16.1.3滾動軸承的材料383
16.2滾動軸承的常用類型和選擇383
16.2.1滾動軸承的類型383
16.2.2滾動軸承的代號384
16.2.3滾動軸承類型的選擇388
16.3滾動軸承的受載情況和失效形式389
16.3.1滾動軸承的受載情況389
16.3.2滾動軸承零件的應(yīng)力情況390
16.3.3滾動軸承的失效形式和計算準(zhǔn)則391
16.4滾動軸承的選擇計算392
16.4.1滾動軸承的壽命和載荷392
16.4.2角接觸向心軸承軸向載荷的
計算395
16.4.3滾動軸承的靜強(qiáng)度校核396
16.5滾動軸承的潤滑與密封398
16.5.1滾動軸承的潤滑398
16.5.2滾動軸承的密封401
16.6滾動軸承組合的結(jié)構(gòu)設(shè)計403
16.6.1滾動軸承的軸向固定和基本結(jié)構(gòu)類型403
16.6.2滾動軸承的基本組合形式405
16.6.3滾動軸承組合的調(diào)整407
16.6.4滾動軸承的配合410
16.6.5滾動軸承的安裝與拆卸410
思考練習(xí)題411
第17章彈簧414
17.1彈簧概述414
17.1.1彈簧的基本功能414
17.1.2彈簧的基本類型414
17.1.3彈簧的制造、材料和許用應(yīng)力416
17.2圓柱螺旋壓縮（拉伸）彈簧的設(shè)計計算418
17.2.1彈簧的應(yīng)力418
17.2.2彈簧的變形420
17.2.3圓柱螺旋彈簧的結(jié)構(gòu)及幾何尺寸421
17.2.4圓柱螺旋壓縮彈簧的特性曲線和穩(wěn)定性424
17.2.5受變載荷作用彈簧的疲勞強(qiáng)度校核425
17.3汽車用彈簧簡介428
17.3.1膜片彈簧428
17.3.2鋼板彈簧430
17.3.3扭桿彈簧432
17.3.4氣體彈簧432
思考練習(xí)題433
附錄435
附錄A螺紋基本尺寸435
附錄B普通平鍵和鍵槽的尺寸437
附錄C常用的齒輪材料及其力學(xué)性能438
附錄D單根普通V帶的基本額定功率439
附錄E常用滑動軸承軸瓦材料的性能440
附錄F常用滾動軸承的類型、結(jié)構(gòu)和特性441
參考文獻(xiàn)444