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项目1　机构认知1

第1章　机械的组成1

1.1　机器与机构1

1.2　构件与零件3

第2章　平面机构运动简图及自由度4

2.1　运动副及其分类4

2.1.1　运动副的概念4

2.1.2　运动副的分类4

2.1.3 自由度和运动副约束6

2.2　平面机构的运动简图6

2.2.1　运动副及构件的表示方法6

2.2.2　机构的组成8

2.2.3　平面机构运动简图的绘制8

2.3　平面机构的自由度9

2.3.1　机构的自由度10

2.3.2　计算平面机构自由度应注意的事项11

第3章　常用机构分析16

3.1　平面连杆机构16

3.1.1　铰链四杆机构的组成和基本类型16

3.1.2　铰链四杆机构基本类型的判别19

3.1.3　铰链四杆机构的演化20

3.1.4　四杆机构的基本特性23

3.1.5　平面四杆机构的设计27

3.2　凸轮机构30

3.2.1 凸轮机构的组成、应用及分类30

3.2.2　从动件常用运动规律32

3.2.3　凸轮轮廓设计36

3.2.4　凸轮工作轮廓的校核38

3.2.5 凸轮机构常用材料及结构41

3.3　螺旋机构42

3.3.1　螺旋机构的特点及应用42

3.3.2　螺纹的形成、类型及主要参数43

3.3.3　螺旋机构的工作原理及类型46

3.4　间歇运动机构48

3.4.1　棘轮机构49

3.4.2　槽轮机构51

实践项目1 平面机构运动简图的绘制54

一、目的54

二、要求54

三、设备和工具54

四、步骤和方法54

实践项目2　一种产品的机械结构分析55

一、目的55

二、任务要求55

三、实施步骤55

四、选题参考55

项目2　机械传动系统分析57

第4章　简单机械传动系统分析57

4.1　机械传动系统概述57

4.2　带传动58

4.2.1　带传动的工作原理58

4.2.2　带传动的主要类型及特点59

4.2.3　带传动的工作能力分析61

4.2.4　带传动的弹性滑动与传动比62

4.2.5　带传动的张紧、安装和维护63

4.3　链传动65

4.3.1　链传动概述65

4.3.2　滚子链和链轮66

4.3.3　链传动的布置与维护69

4.4　圆柱齿轮传动71

4.4.1　齿轮传动的特点和类型71

4.4.2　渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算72

4.4.3　渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动76

4.4.4 内齿轮与齿条82

4.4.5　切齿原理和根切现象83

4.4.6　渐开线斜齿圆柱齿轮传动87

4.5　圆锥齿轮与涡轮蜗杆传动92

4.5.1　圆锥齿轮传动92

4.5.2　蜗杆传动94

4.6　轮系及减速器101

4.6.1　轮系概述101

4.6.2　定轴轮系传动比及转速的计算102

4.6.3　周转轮系及其传动比105

4.6.4　混合轮系及其传动比107

4.6.5　减速器109

第5章　连接及轴系结构分析116

5.1　连接116

5.1.1　螺纹连接117

5.1.2　键连接123

5.1.3　销连接127

5.1.4　联轴器与离合器127

5.2　轴及轴承134

5.2.1　轴的分类134

5.2.2　轴的结构及轴上零件的定位135

5.2.3　轴承139

第6章　复杂机械传动系统分析149

6.1　机床常用的机械传动装置149

6.1.1　机床的传动形式149

6.1.2　机床常用的机械传动装置150

6.2　机床传动原理及传动系统分析155

6.2.1 CA6140卧式车床功能及结构组成155

6.2.2　传动链及机床传动原理156

6.2.3　机床传动系统分析158

6.2.4　机床转速分布图165

6.3　CA6140卧式车床主轴箱的主要结构166

6.3.1　卸荷式带轮166

6.3.2 双向式多片摩擦离合器及制动机构166

6.3.3　滑移齿轮的操纵机构169

6.3.4　主轴部件的结构及轴承的调整170

6.3.5　主轴箱中各传动件的润滑171

实践项目1　渐开线直齿圆柱齿轮的参数测定174

一、实践目的174

二、实践项目内容174

三、设备和工具174

四、步骤174

实践项目2　减速器拆装175

一、实践目的175

二、实践项目内容175

三、设备和工具175

四、步骤和方法175

实践项目3　车床主轴箱传动系统分析177

一、实践目的177

二、实践项目内容177

三、设备及工具177

四、步骤和方法178

项目3　传动装置及零部件设计179

第7章　构件受力分析179

7.1　静力学基本概念和公理179

7.1.1 力的概念179

7.1.2　静力学基本公理180

7.2　约束和约束反力182

7.2.1 柔索约束183

7.2.2　光滑接触面约束183

7.2.3　光滑圆柱铰链约束183

7.3　物体的受力分析和受力图185

7.4　力的投影、力矩及力偶188

7.4.1 力在平面直角坐标轴上的投影188

7.4.2　力矩及合力矩定理189

7.5　平面一般力系的简化与平衡方程192

7.5.1 平面任意力系向一点简化——主矢和主矩192

7.5.2 平面任意力系的平衡条件和平衡方程195

7.5.3　平面力系的几种特殊情况196

7.5.4　物体系统的平衡问题198

7.6　考虑摩擦力时平衡问题的解法201

7.6.1　滑动摩擦定律201

7.6.2　考虑滑动摩擦时的平衡问题202

7.7　空间力系203

7.7.1 力在空间直角坐标轴上的投影204

7.7.2　空间力对轴之矩204

7.7.3 空间任意力系的平衡条件和平衡方程205

第8章　构件基本变形和强度分析212

8.1　承载能力分析基本知识212

8.1.1　变形体基本假设212

8.1.2 内力与应力213

8.1.3　构件的基本变形215

8.1.4　机械零件的失效215

8.2　轴向拉伸与压缩变形217

8.2.1　轴向拉伸与压缩的概念217

8.2.2　拉压杆的内力和应力217

8.2.3　拉（压）杆件的强度计算221

8.3　剪切与挤压225

8.3.1　剪切实用计算225

8.3.2　挤压实用计算227

8.4　扭转229

8.4.1　基本概念229

8.4.2　外力偶矩的计算、扭矩和扭矩图230

8.4.3　传动轴扭转时的应力与强度计算231

8.5　弯曲235

8.5.1 固定心轴平面弯曲的概念和实例235

8.5.2 梁的计算简图235

8.5.3 梁的弯曲内力（剪力和弯矩）236

8.5.4 固定心轴的强度240

8.6　弯扭组合强度计算243

第9章　传动装置的总体设计248

9.1　机械设计的一般程序248

9.2　传动装置的总体设计250

9.2.1　传动方案的确定250

9.2.2 电动机的选择及运动和动力参数计算252

第10章　带传动与链传动设计259

10.1　V带传动设计259

10.1.1 带传动的应力分析及失效形式259

10.1.2　V带的规格261

10.1.3　V带传动设计原始数据及设计内容262

10.1.4　V带传动的设计步骤和参数选择263

10.2　链传动设计269

10.2.1　滚子链传动的失效形式269

10.2.2　传动参数的选择269

10.2.3　滚子链的设计、计算270

第11章　齿轮传动设计273

11.1　圆柱齿轮传动设计273

11.1.1　轮齿的失效分析273

11.1.2　齿轮常用材料、热处理方法及传动精度275

11.1.3　标准直齿圆柱齿轮传动的设计、计算278

11.1.4　标准斜齿圆柱齿轮传动的设计、计算287

11.1.5 圆柱齿轮的结构设计291

11.1.6 圆柱齿轮传动的润滑设计292

11.2　直齿圆锥齿轮传动设计293

11.2.1　直齿锥齿轮传动的受力分析293

11.2.2　直齿锥齿轮传动的设计、计算294

11.2.3　直齿圆锥齿轮的结构设计294

第12章　轴系结构设计297

12.1　轴的结构设计297

12.1.1　轴的材料297

12.1.2　轴的设计、计算298

12.2　键连接设计306

12.2.1　键连接的选择306

12.2.2　键连接的强度校核307

12.3　滚动轴承的组合设计309

12.3.1 滚动轴承的失效形式及计算准则309

12.3.2　滚动轴承的寿命计算310

12.3.3　轴承的寿命计算312

12.3.4　滚动轴承的组合设计318

12.3.5 滚动轴承的润滑与密封321

实践项目325

设计任务书1325

一、设计题目325

二、工作条件及设计要求325

三、原始技术数据325

四、设计任务326

设计任务书2326

一、设计题目326

二、工作条件及设计要求326

三、原始技术数据326

四、设计任务326

设计任务书3327

一、设计题目327

二、工作条件及设计要求327

三、原始技术数据328

四、设计任务328

设计任务书4328

一、设计题目328

二、工作原理328

三、原始数据328

四、设计任务329

五、设计完成工作量329

参考文献330