机械设计手册单行本：机构、结构设计（第六版）

第4篇机构第1章机构分析的常用方法4-31机构的自由度分析4-31.1常用术语的概念4-31.2机构的运动简图和机动示意图4-41.3机构的自由度分析4-91.3.1平面机构自由度分析4-91.3.2单封闭环空间机构自由度的计算4-101.3.3多闭环空间机构及开环机构的自由度的计算4-141.3.4空间机构自由度计算例题4-141.4平面机构的结构分析4-152平面机构的运动分析4-172.1机构的位置和构件上某点的轨迹分析4-182.2机构的速度与加速度分析4-182.2.1矢量图解法4-182.2.2解析法4-242.2.3瞬心法4-242.3高副机构的运动分析4-292.3.1用高副低代法求解4-292.3.2用高副机构直接求解4-303平面机构的受力分析4-323.1杆组静定条件和构件惯性力的计算4-333.2运动副中摩擦力的计算4-343.3机构的受力分析4-353.3.1图解计算法4-353.3.2用速度杠杆法求平衡力Fp4-363.3.3机构动态静力分析的解析法4-363.4惯性力的平衡4-383.4.1具有不规则形状的旋转构件平衡重力的确定4-393.4.2平面机构的平衡4-394单自由度机器的动力分析4-434.1机器的运动过程和运动方程式4-434.2机器运动方程的求解4-434.3机器周期性速度波动的调节和飞轮设计4-434.3.1机器主轴的平均角速度ωm与速度不均匀系数δ4-484.3.2飞轮设计4-484.4机械效率的计算4-50第2章基本机构的设计4-521平面连杆机构4-521.1四杆机构的结构型式4-521.2按传动角设计四杆机构4-521.2.1按最小传动角具有最大值的条件设计曲柄摇杆机构4-531.2.2按最小传动角设计行程速比系数k=1（φ12=180°）的曲柄摇杆机构4-541.2.3按最小传动角具有最大值的条件设计偏置曲柄-滑块机构4-551.2.4根据最小传动角设计双曲柄机构4-551.3按照输入杆与输出杆位置关系设计四杆机构4-561.3.1几何法4-561.3.2分析法4-601.3.3实验法4-631.4按照连杆位置及连杆点位置综合铰链四杆机构4-631.4.1已知连杆三个位置综合铰链四杆机构4-631.4.2已知连杆四个位置综合铰链四杆机构4-641.4.3圆点曲线及圆心曲线4-651.4.4已知连杆上点的位置综合铰链四杆机构4-651.4.5轨迹综合4-671.4.6相当机构及其应用4-701.4.7直线运动机构4-702瞬心线机构及互包络线机构4-712.1瞬心线机构的工作特点及设计计算的一般原理4-712.2非圆齿轮节线设计4-732.2.1再现一个给定自变量的函数的非圆齿轮节线设计4-732.2.2偏心圆齿轮与非圆齿轮共轭4-752.2.3椭圆-卵形齿轮及卵形齿轮传动4-772.3互包络线机构的工作特点4-792.4互包络线机构的设计4-803凸轮机构4-833.1凸轮机构的术语及一般设计步骤4-833.2凸轮机构的基本型式及封闭方式4-853.3凸轮机构的压力角4-883.4基圆半径Rb、圆柱凸轮最小半径Rmin和滚子半径Rr4-893.4.1基圆半径Rb对凸轮机构的影响4-893.4.2确定基圆半径Rb、Rmin的方法4-893.4.3滚子半径Rr的确定4-923.5从动件运动规律及其方程式4-933.5.1从动件运动规律4-933.5.2基本运动规律的参数曲线4-953.5.3常用组合运动规律方程式应用4-973.6滚子从动件凸轮工作轮廓的设计4-1033.6.1作图法4-1033.6.2解析法4-1053.7平底从动件盘形凸轮工作轮廓的设计4-1113.8圆弧凸轮工作轮廓的设计4-1143.8.1单圆弧凸轮（偏心轮）4-1143.8.2多圆弧凸轮4-1143.9凸轮及滚子结构、材料、强度、精度、表面粗糙度及工作图4-1163.9.1凸轮及滚子结构4-1163.9.2常用材料4-1193.9.3强度校核及许用应力4-1193.9.4凸轮精度及表面粗糙度4-1203.9.5凸轮工作图4-1204分度凸轮机构4-1224.1分度凸轮机构的性能及其运动参数4-1224.2弧面（滚子齿式）分度凸轮机构4-1224.2.1基本结构和工作原理4-1224.2.2弧面分度凸轮机构的主要运动参数和几何尺寸4-1244.2.3弧面分度凸轮的工作曲面设计及其实例计算4-1264.2.4弧面分度凸轮机构的动力学计算4-1294.2.5弧面分度凸轮机构主要零件的材料、热处理与技术要求4-1314.2.6弧面分度凸轮机构的结构设计要点4-1314.2.7弧面分度凸轮机构的主要零部件图实例4-1314.2.8弧面凸轮分度箱4-1334.3圆柱分度凸轮机构4-1354.3.1工作原理和主要类型4-1354.3.2圆柱分度凸轮机构的主要运动参数和几何尺寸4-1354.3.3圆柱分度凸轮的工作轮廓设计4-1384.3.4圆柱分度凸轮机构主要零件的材料、技术要求及结构设计要点4-1384.3.5圆柱分度凸轮轮廓曲面展开为平面矩形时的设计计算4-1394.4共轭（平行）分度凸轮机构4-1404.4.1基本结构和工作原理4-1404.4.2共轭分度凸轮机构的主要运动参数和几何尺寸4-1404.4.3用作图法绘制凸轮的理论廓线和工作廓线4-1444.4.4共轭盘形分度凸轮机构凸轮廓线的解析法计算4-1454.4.5共轭（平行）凸轮分度箱4-1475棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构和针轮机构4-1485.1棘轮机构4-1485.1.1常用形式4-1485.1.2设计要点4-1495.2槽轮机构4-1505.2.1工作原理及形式4-1505.2.2槽轮机构的几何尺寸和主要运动参数的计算（均布径向槽）4-1525.2.3槽轮机构的动力性能4-1555.3不完全齿轮机构4-1565.3.1基本形式与啮合特性4-1565.3.2设计参数的计算4-1585.3.3不完全齿轮机构的设计计算公式及工作图4-1615.4针轮机构4-1635.4.1针轮机构的主要类型和特点4-1635.4.2针轮机构的设计计算4-1646斜面机构与螺旋机构4-1656.1斜面机构的特性指标与计算公式4-1656.2螺旋机构4-1676.2.1螺旋机构的特性指标4-1686.2.2螺旋机构传动型式4-1686.3参数选择4-1697往复油（汽）缸机构的运动设计4-1697.1参数计算4-1697.2参数选择4-1707.3运动设计4-171第3章组合机构的分析与设计4-1731基本机构的主要组合型式4-1732凸轮连杆组合机构4-1742.1固定凸轮连杆组合机构4-1742.2转动凸轮连杆组合机构4-1762.3联动凸轮连杆组合机构4-1793齿轮连杆组合机构4-1793.1行星轮系与Ⅱ级杆组的组合机构4-1793.2四杆机构与周转轮系的组合机构4-1823.3五杆机构与齿轮机构的组合机构4-1874凸轮齿轮组合机构4-1904.1输出件实现周期性变速运动的凸轮齿轮组合机构4-1904.2实现轨迹要求的凸轮齿轮组合机构4-1924.3输出件实现周期性停歇的凸轮齿轮组合机构4-1935具有挠性件的组合机构4-1945.1同步带连杆组合机构4-1945.2差动式带、链连杆组合机构4-194第4章机构参考图例4-1961匀速转动机构4-1961.1定传动比匀速转动机构4-1961.2有级变速机构4-2011.3无级变速机构4-2032非匀速转动机构4-2043往复运动机构4-2064急回机构4-2145行程放大机构4-2166可调行程机构4-2187间歇运动机构4-2218超越止动及单向机构4-2279换向机构4-22910差动补偿机构4-23211气、液驱动机构4-23512增力及夹持机构4-23913实现预期轨迹的机构4-24414安全保险、制动装置4-25015定位联锁机构4-25516伸缩机构4-25717振动机构4-260参考文献4-264第5篇机械产品结构设计第1章机械结构设计概念5-31机械结构设计的内容、应满足的要求和基本条件5-32机械零件的自由度分析——满足运动要求的结构设计准则5-42.1机械零件的自由度5-42.2自由度分析在支承件设计中的应用5-52.3自由度分析在连接件设计中的应用5-62.4运用自由度方法设计有综合运动方式的组合结构5-73机械结构方案设计的技巧5-93.1利用形态变换的方法制定结构方案5-93.2由机械结构中的相互关系变换制定结构方案5-103.3结构方案设计实例5-114结构方案的选择和评价5-134.1评价的标准5-134.2机械产品的技术经济评价5-144.3改变功能原理设计新结构5-164.4采用优化设计方法寻求最优方案5-16第2章提高强度、刚度和延长疲劳寿命的设计准则5-191机械结构合理受力准则5-192提高静强度的结构设计准则5-222.1增大截面系数W或Wk5-222.2采用空心轴提高强度或刚度5-222.3用拉压代替弯曲5-232.4避免悬臂梁伸出过长5-242.5等强度设计准则5-242.6弹性强化和塑性强化准则5-253提高疲劳强度的结构设计准则5-253.1降低应力集中准则5-263.2改善表面状况准则5-293.3采用表面处理提高疲劳强度准则5-303.4降低应力幅准则5-304提高接触强度的设计准则5-314.1加大接触部分的综合曲率半径5-314.2以面接触代替点线接触5-314.3合理采用材料和热处理5-324.4提高抗冲击强度的结构设计准则5-335提高刚度的结构设计准则5-355.1选择弹性模量较高的材料5-355.2用拉、压代替弯曲的准则5-355.3合理布置支持准则5-375.4合理确定肋的形状和尺寸5-375.5用预变形提高刚度减小工作变形准则5-385.6提高机械零件接触面的接触刚度准则5-39第3章提高耐磨性的结构设计准则5-401降低摩擦面压强准则5-401.1降低摩擦面压强的途径5-401.2避免局部剧烈磨损准则5-401.3自动调节与补偿准则5-412局部更换易损零件准则5-413润滑设计降低磨损准则5-42第4章提高抗腐蚀性的结构设计5-431常见的腐蚀分类5-432在腐蚀工作条件下材料的选用5-432.1大气腐蚀5-432.2淡水中的腐蚀率5-442.3海水中的腐蚀率5-443提高抗腐蚀能力的机械结构5-444用覆盖保护层减轻或避免腐蚀5-47第5章提高精度的结构设计准则5-481阿贝（Abbe）原则——被测尺寸与读数尺共线准则5-482误差补偿准则5-493传动机构误差传递准则5-514误差均化原理——采用多点接触提高精度准则5-525误差合理配制准则5-536消除空回准则5-547选择适当的材料准则5-55第6章符合人机工程学的设准则5-561基于人体形态学的设计准则5-561.1工作系统设计的人类工效学原则5-561.2我国人体尺寸（GB/T 10000—1988）5-561.2.1我国各区人体尺寸数据特点5-561.2.2人体主要尺寸5-561.3在产品设计中应用人体尺寸百分位数的选择（GB/T 12985—1991）5-581.4用于机械安全的人类工效学设计5-591.4.1全身进入机械的开口尺寸确定原则5-591.4.2人体局部进入机械的开口尺寸确定5-601.5人体尺寸（摘自GB/T 18717.3—2002）5-621.5.1工作空间人体尺寸（GB/T 13567—1992）5-631.5.2坐姿人体尺寸5-641.5.3跪姿、俯卧姿、爬姿人体尺寸5-651.5.4使用人体尺寸数据注意事项5-661.6人体模板设计5-661.6.1二维坐姿人体模板功能设计要求（GB/T 14779—1993）5-661.6.2四个身高等级的模板尺寸5-682工作岗位尺寸设计（摘自GB/T 14776—1991）5-712.1在生产区域内工作岗位尺寸的人类工效学设计原则及其数值5-712.2术语和符号5-712.3工作岗位尺寸5-722.3.1与作业无关的工作岗位尺寸5-722.3.2与作业有关的工作岗位尺寸5-722.4坐姿工作岗位和坐立姿交替工作岗位尺寸设计举例5-743工作座椅工效学设计（摘自GB/T 14774—1993）5-763.1工作座椅的基本要求5-763.2工作座椅的主要参数5-774操纵器的工效学设计准则（摘自GB/T 14775—1993）5-784.1操纵器的操纵依托支点要求5-824.2体力搬运质量限值（GB/T 12330—1990）5-835基于人体感觉器官要求的设计准则5-835.1满足视觉要求的设计准则5-835.2满足听觉要求的设计准则5-855.3满足触觉要求的设计准则5-866按美学造型要求的人机学设计准则5-86第7章避免或减少对人损害的结构设计准则5-881机械结构设计的安全准则5-881.1人机隔离准则5-881.2避免人体各部位挤压的最小间距（摘自GB/T 12665.3—1997）5-901.3避免误操作造成伤害准则5-911.4安全标志与警告类标志5-912减小机械噪声的结构设计准则5-922.1噪声的限制值5-922.2减小噪声的设计准则5-932.3减小机械零件噪声的结构设计5-94第8章绿色设计5-951绿色设计及产品绿色设计常用关键技术5-952绿色设计的材料选择5-953拆卸回收、快速方便、零件完好率高的产品绿色设计5-964节能的绿色产品设计5-975绿色设计举例5-976具有创新的两例5-986.1新型非零变位锥齿轮传动5-986.2摆动活齿减速带轮5-100