机械设计基础与课程设计

目 录
绪论 1
0.1 机械的组成 1
0.2 本课程的研究内容和任务 2
0.3 机械设计的基本要求和一般步骤 3
0.4 课程设计的基本要求和内容 5　　
第1篇 常用机构原理及设计资料
第1章 平面机构的运动简图及自由度 8
1.1 机构的组成 8
1.2 平面机构的运动简图 9
1.3 平面机构的自由度 14
习题 18　　
第2章 平面连杆机构 19
2.1 铰链四杆机构的基本类型与工作特性 19
2.2 铰链四杆机构的曲柄存在条件 25
2.3 平面四杆机构的演化 26
2.4 平面四杆机构的图解法设计 29
习题 30　　
第3章 凸轮机构 32
3.1 凸轮机构的组成和分类 32
3.2 从动件的常用运动规律 34
3.3 图解法设计凸轮轮廓 36
3.4 凸轮机构基本参数的确定 42
3.5 圆柱凸轮机构的课程设计 44
习题 52
第4章 间歇运动机构 53
4.1 棘轮机构 53
4.2 槽轮机构 55
4.3 不完全齿轮机构 57
4.4 凸轮间歇运动机构 58
4.5　间歇运动机构的课程设计 58
习题 62　　
第2篇 传动零部件资料及设计
第5章 齿轮传动 63
5.1 齿轮传动的类型、特点及应用 63
5.2 齿廓啮合基本定律 64
5.3 渐开线和渐开线齿廓的啮合特性 65
5.4 标准直齿圆柱齿轮的基本参数和
几何尺寸 68
5.5 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合
传动 71
5.6 渐开线直齿圆柱齿轮的加工 74
5.7 轮齿的失效形式和齿轮材料 77
5.8 直齿圆柱齿轮的强度计算 81
5.9 斜齿圆柱齿轮传动 88
5.10 直齿圆锥齿轮传动 92
5.11　齿轮传动的润滑 96
5.12 斜齿圆柱齿轮SolidWorks三维
设计实例 97
习题 101
第6章 蜗杆传动 103
6.1 概述 103
6.2 圆柱蜗杆传动的主要参数和几何
尺寸 107
6.3 蜗杆传动的失效形式、材料
和结构 111
6.4 蜗杆传动的受力分析和强度计算 112
6.5 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡
计算 113
6.6 阿基米德蜗轮蜗杆在SolidWorks
中的建模与装配 115
习题 119
第7章 挠性传动 120
7.1 带传动的类型、特点及运用 120
7.2 V带和带轮的结构 122
7.3 带传动的工作情况分析 125
7.4 普通V带传动的计算 128
7.5 带传动的张紧、安装及维护 133
7.6 链传动简介 134
习题 138
第8章 轮系 139
8.1 轮系及其分类 139
8.2　定轴轮系传动比的计算 140
8.3　周转轮系传动比的计算 143
8.4 复合轮系传动比的计算 146
8.5 轮系的应用 147
习题 151
第9章 轴承 152
9.1 轴承的分类 152
9.2 滚动轴承的结构、类型和代号 152
9.3 滚动轴承的寿命计算和尺寸选择 157
9.4 滚动轴承的组合设计 164
9.5 滑动轴承的类型及结构 169
9.6　非液体摩擦滑动轴承的设计计算 174
习题 176
第10章 轴 178
10.1 概述 178
10.2　轴的结构设计 180
10.3 轴的强度计算 184
10.4 轴的刚度计算 186
习题 187
第11章 联轴器、离合器和制动器 188
11.1 联轴器 188
11.2 离合器 193
11.3 制动器 196
习题 198
第12章 传动零件的设计计算 199
12.1 轴径的初算 199
12.2 联轴器的选择 199
12.3 减速器箱体外部传动零件的
设计 200
12.4 减速器箱体内部传动零件的设计 202
习题 204　　
第3篇 连接、支撑零部件资料及设计
第13章 螺纹连接 205
13.1 螺纹连接的基本知识 205
13.2 螺纹连接的预紧和防松 208
13.3 螺栓连接的强度计算和结构 设计 210
习题 217
第14章 键连接和销连接 219
14.1 键连接 219
14.2 销连接 226
习题 228　　
第4篇 减速器的课程设计
第15章 传动装置的总体设计 229
15.1 减速器简介 229
15.2 传动装置的布置 232
15.3 电动机的选择 233
第16章 减速器的结构与附件 241
16.1 减速器的构造 241
16.2 轴系部件 241
16.3 箱体 242
16.4 减速器附件 242
第17章 圆柱齿轮减速器轴系部件
设计 251
17.1 确定齿轮及箱体轴承座的位置 251
17.2 轴承类型选择及其在箱体座孔中
位置的确定 253
17.3 轴的结构设计 254
17.4 轴、轴承、键的校核计算 258
17.5 轴承组合设计 259
17.6 齿轮结构设计 263
第18章 圆柱齿轮减速器箱体及附件
设计 265
18.1 箱体结构设计 265
18.2 附件的结构选择与设计 270
第19章 圆锥齿轮减速器装配工作
图设计 276
19.1 轴系部件设计 276
19.2 箱体及附件设计 281
第20章 圆柱蜗杆减速器装配
工作图设计 282
20.1 轴系部件设计 282
20.2 箱体及附件设计 287
第21章 零件图的设计与绘制 289
21.1 轴类零件图的设计及绘制 289
21.2 齿轮类零件工作图的设计与绘制 291
21.3 箱体类零件图的设计及绘制 292
第22章 编制设计计算说明书与
准备答辩 294
22.1 设计计算说明书的要求 294
22.2 设计计算说明书的主要内容 295
22.3 准备答辩 296
第23章 现代机械设计实例--
减速器 298
23.1 减速器零部件建模设计 298
23.2 减速器虚拟装配设计 309
23.3 减速器关键零部件力学性能分析
与结构优化 312
23.4 减速器运动仿真 317
参考文献 319