《机械设计》求取 ⇩

第一篇机械设计导论1

第1章绪论1

1 机械设计的概念和地位1

2 机械设计的准则1

3 机械设计的一般进程模式2

4 机械设计的任务2

5 机械设计的分类3

6 机械设计的现状与展望4

7 本课程的内容、性质、地位和任务4

8 学习本课程的方法5

第2章机器的组成与分类7

1 机器的定义7

2 机器的组成8

3 机器的分类9

第3章机械产品的功能原理设计10

1 功能原理设计的特点和任务10

2功能分析10

2.1 功能的概念10

2.2 功能定义11

3功能关系图的建立12

3.1 功能系统的概念12

3.2 功能系统的内在联系13

3.3 建立树状功能关系图的方法15

4 功能载体的确定17

5功能原理设计的解法18

5.1 物理效应引入法18

5.2 功能组合法19

5.3 基本机构组合法21

第二篇机构分析和运动尺度设计22

第1章机构的识别与构型22

1机构的组成22

1.1 机构的组成要素22

1.2 运动链24

1.3 机构的形成24

2 平面机构运动简图25

3平面机构具有确定运动的条件27

3.1 机构的自由度27

3.2 平面机构自由度的计算28

3.3 平面机构具有确定运动的条件28

3.4 计算机构自由度时应注意的事项29

4平面机构的组成原理32

4.1 平面机构中的高副低代32

4.2 平面机构的组成原理33

复习思考题35

习题35

第2章平面连杆机构38

1 连杆机构的特点38

2 连杆机构运动简图符号38

3 铰链四杆机构中曲柄存在的条件39

4 平面四杆机构的基本型式及其应用40

5铰链四杆机构的演化44

5.1 含有一个移动副的四杆机构44

5.2 含有两个移动副的四杆机构48

6平面连杆机构的运动分析49

6.1 运动分析的目的和方法49

6.2 平面机构位置及动点位移和轨迹求法49

6.3 用瞬心法分析机构的速度50

6.4 用相对运动图解法分析四杆机构的运动56

6.5 用解析法分析四杆机构的运动64

7平面连杆机构的力分析73

7.1 力分析的目的和方法73

7.2 平面连杆机构的静力分析73

7.3 用解析法作机构的动态静力分析75

8平面连杆机构运动尺度设计84

8.1 平面连杆机构的工作特性84

8.2 用解析法设计平面连杆机构的运动尺度90

8.3 用图解法设计平面连杆机构的运动尺度95

8.4 用实验法设计实现给定运动轨迹的四杆机构的运动尺度100

8.5 用图谱法设计四杆机构的运动尺度101

9连杆机构的结构设计102

9.1 连杆机构的构件102

9.2 转动副结构105

9.3 移动副结构106

10 连杆机构的应用与发展现状108

复习思考题108

习题109

第3章运动副中的摩擦和机械效率119

1移动副中的摩擦119

1.1 平面移动副119

1.2 槽面（楔面）移动副120

1.3 斜面移动副121

2螺旋副中的摩擦122

2.1 矩形螺纹螺旋副122

2.2 三角形螺纹螺旋副122

3转动副中的摩擦123

3.1 向心轴颈转动副中的摩擦123

3.2 推力轴颈转动副中的摩擦125

4机械效率126

4.1 机械效率计算公式126

4.2 机组与机械系统总效率计算128

5机械的自锁129

5.1 机械自锁的条件129

5.2 典型运动副（或机构）的自锁分析129

复习思考题136

习题136

第4章凸轮机构139

1凸轮机构的组成、特点、应用和分类139

1.1 凸轮机构的组成、特点和应用139

1.2 凸轮机构与连杆机构的比较139

1.3 凸轮机构的分类140

2 凸轮机构的术语与符号141

3从动件常用运动规律和运动参数142

3.1 从动件常用运动规律142

3.2 运动规律的选择和四种常用规律的特性比较145

4凸轮轮廓曲线设计146

4.1 图解法设计凸轮廓线148

4.2 解析法设计凸轮廓线148

5平面凸轮机构的几何参数155

5.1 凸轮机构的压力角155

5.2 凸轮的基圆半径158

5.3 轮廓线的曲率半径、滚子半径和平底长度161

6圆柱凸轮机构简介164

6.1 直动从动件圆柱凸轮机构164

6.2 摆动从动件圆柱凸轮机构164

7凸轮副的材料和热处理165

7.1 凸轮副的材料165

7.2 凸轮副材料的热处理165

8 凸轮的技术要求166

9凸轮和从动件的结构166

9.1 凸轮的结构及其在轴上的固定方法166

9.2 滚子结构168

10 凸轮设计示例168

11凸轮CAD/CAM系统及其发展前景171

11.1 计算机辅助设计171

11.2 计算机辅助制造172

11.3 CAD与CAM一体化172

复习思考题173

习题173

第5章齿轮机构175

1齿轮机构的特点、应用和类型175

1.1 齿轮机构的特点175

1.2 齿轮机构的应用175

1.3 齿轮机构的类型175

1.4 选择齿轮机构类型应考虑的因素175

2 齿廓啮合的基本定律176

3渐开线齿廓177

3.1 渐开线的形成原理177

3.2 渐开线的性质177

3.3 渐开线齿廓的压力角178

3.4 渐开线的极坐标方程179

3.5 渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律180

3.6 渐开线齿廓啮合的特点180

4渐开线齿轮各部分名称、参数和几何尺寸181

4.1 齿轮各部分名称181

4.2 齿轮主要参数182

4.3 标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸183

5渐开线标准直齿圆柱齿轮的测量尺寸186

5.1 固定弦齿厚和固定弦齿高计算186

5.2 公法线长度计算187

6渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动189

6.1 正确啮合条件189

6.2 正确安装中心距190

6.3 连续传动的条件191

7渐开线标准斜齿圆柱齿轮机构195

7.1 斜齿轮齿廓曲面的形成原理与啮合特点195

7.2 斜齿轮的主要参数196

7.3 正确啮合条件198

7.4 当量齿轮与当量齿数198

7.5 重合度199

7.6 标准斜齿圆柱齿轮的几何尺寸200

8 交错轴斜齿轮机构204

9蜗杆蜗轮机构206

9.1 蜗杆蜗轮的形成原理206

9.2 蜗杆的类型207

9.3 蜗杆蜗轮机构的特点208

9.4 蜗杆蜗轮机构的主要参数选择209

9.5 蜗杆蜗轮机构的几何尺寸计算211

10渐开线圆柱齿轮展成法切齿原理简介212

10.1 滚齿原理及工作运动212

10.2 插齿原理及工作运动213

10.3 剃齿原理及工作运动214

10.4 磨齿原理及工作运动215

10.5 珩齿原理216

11 根切现象与最少齿数216

12渐开线圆柱齿轮的变位原理与几何尺寸计算217

12.1 渐开线齿轮变位修正的概念217

12.2 变位直齿圆柱齿轮的几何计算219

12.3 变位齿轮机构应用举例225

13直齿圆锥齿轮机构228

13.1 圆锥齿轮机构的特点、应用和分类228

13.2 直齿圆锥齿轮齿廓的形成原理229

13.3 背锥和当量齿数229

13.4 圆锥齿轮的正确啮合条件230

13.5 圆锥齿轮机构的传动比230

13.6 直齿圆锥齿轮机构的几何尺寸231

复习思考题233

习题236

第6章齿轮系238

1齿轮系的分类238

1.1 定轴齿轮系238

1.2 行星齿轮系238

1.3 混合齿轮系238

2 定轴齿轮系传动比的计算239

3行星齿轮系的组成和分类242

3.1 行星齿轮系的组成242

3.2 行星齿轮系的分类243

4 行星齿轮系传动比的计算243

5 混合齿轮系传动比的计算246

6 齿轮系的应用249

7渐开线少齿差行星齿轮减速器251

7.1 基本原理251

7.2 传动比计算251

7.3 特点和应用251

8摆线针轮减速器252

8.1 基本原理252

8.2 传动比计算254

8.3 特点和应用254

9谐波齿轮传动255

9.1 基本原理255

9.2 传动比计算255

9.3 特点和应用255

10活齿传动256

10.1 基本原理256

10.2 传动比计算257

10.3 特点和应用257

复习思考题258

习题259

第7章其它常用机构262

1棘轮机构262

1.1 棘轮机构的工作原理262

1.2 棘轮机构的类型262

1.3 棘轮机构的特点与应用264

1.4 棘轮机构的主要参数和几何尺寸计算264

1.5 不对称梯形齿棘轮和棘爪的齿形画法267

1.6 棘轮转角的调节方法269

1.7 常见棘爪轴的结构及固定方式269

1.8 棘轮棘爪材料及技术要求270

2槽轮机构273

2.1 槽轮机构的工作原理和基本类型273

2.2 槽轮机构的特点和应用274

2.3 槽轮机构的运动特性275

2.4 槽轮机构设计277

2.5 槽轮机构的材料及技术要求281

2.6 槽轮机构的结构282

3螺旋机构286

3.1 螺旋机构的运动分析286

3.2 螺旋机构的特点和应用286

复习思考题287

习题287

第8章机构的组合及运动尺度设计289

1机构的组合方式289

1.1 机构的串联组合289

1.2 机构的并联组合290

1.3 机构的反馈组合291

1.4 机构的动载组合291

1.5 机构的时序组合292

2组合机构的运动分析简介293

2.1 串联组合机构的运动分析293

2.2 并联组合机构的运动分析294

3组合机构运动尺度设计295

3.1 串联组合机构运动尺度设计295

3.2 并联组合机构运动尺度设计295

复习思考题297

习题298

第三篇机械系统运动方案设计300

第1章机械系统的总体设计300

1 总体设计的任务及其在设计中的地位300

2 总体设计的基本要求300

3机械系统的总体布置及主要技术参数的确定300

3.1 总体布置设计的基本要求301

3.2 执行系统的布置301

3.3 传动系统的布置301

3.4 操纵件的布置302

3.5 机械系统总体布置示例303

4总体主要参数的确定305

4.1 生产能力305

4.2 尺寸参数306

4.3 运动参数306

4.4 动力参数306

第2章机械系统的载荷特性和电动机选择307

1工作机械的载荷307

1.1 载荷类型307

1.2 工作载荷的确定方法309

2电动机的选择和计算310

2.1 电动机的种类及其机械特性310

2.2 电动机的选择和计算317

第3章机械系统运动简图设计324

1工艺方案设计324

1.1 生产工艺方案分类324

1.2 工艺方案选择324

2 执行机构的协调设计326

3运动循环图设计327

3.1 运动循环图的表示方法327

3.2 运动循环图的设计329

4执行系统设计331

4.1 执行系统的功能、组成与分类331

4.2 执行系统设计334

5机械传动系统设计335

5.1 机械传动的功能335

5.2 机械传动的特性参数335

5.3 机械传动的类型336

5.4 机构传动系统设计336

第4章机械系统运动方案设计实例340

1简易平板印刷机的运动方案设计340

1.1 机器的功能分析340

1.2 原始数据和设计要求341

1.3 工作原理和工艺动作分解341

1.4 根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图341

1.5 执行机构选型342

1.6 机械传动系统设计344

1.7 绘制机械运动方案示意图344

1.8 机械传动系统和执行机构的运动尺度设计344

2牛头刨床的运动方案设计344

2.1 机器的功能分析344

2.2 原始数据和设计要求344

2.3 工作原理和工艺动作分解345

2.4 根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图345

2.5 机构选型345

2.6 运动参数的计算346

2.7 执行机构的运动尺度设计347

2.8 传动系统设计349

第5章课程设计题例352

1题Ⅰ四工位专用机床运动方案和传动装置设计352

1.1机器的功能要求352

1.2 原始数据和设计要求352

1.3 运动方案设计和机构选型353

1.4 运动循环图设计353

1.5 课程设计指导354

2题Ⅱ冲压式蜂窝煤成型机运动方案和传动装置设计355

2.1机器的功能和设计要求355

2.2 工作原理和工艺动作分解355

2.3 运动循环图设计356

2.4 机构选型356

2.5 机械运动方案的选择和评定356

2.6 机械传动系统总传动比计算和传动比分配357

2.7 绘制机器运动方案示意图357

2.8 机械传动系统和执行机构的运动尺度设计357

2.9 绘制机器运动简图357

2.10 课程设计指导357

3题Ⅲ书本打包机纵向推书系统运动方案和传动装置设计358

3.1机器的功能和设计要求358

3.2 工作原理和工艺动作分解359

3.3 运动循环图设计360

3.4 课程设计指导360

4题Ⅳ制育秧钵机运动方案和传动装置设计361

4.1机器的功能要求361

4.2 原始数据和设计要求361

4.3 工作原理和工艺动作分解361

4.4 机构选型与传动方案设计362

4.5 总体布置364

4.6 运动循环图设计364

4.7 运动设计和动力计算365

4.8 机械传动系统和执行机构的运动尺度设计367

5机械运动方案设计说明书的编写367

5.1 设计说明书的内容367

5.2 注意事项367

附录1机构的分析与设计源程序（按QBASIC语言编写）369

1平面连杆机构369

1.1 铰链四杆机构的运动分析369

1.2 曲柄滑块机构的运动分析372

1.3 导杆机构的运动分析374

1.4 铰链四杆机构的力分析376

1.5 曲柄滑块机构的力分析381

1.6 导杆机构的力分析383

1.7 按给定传动角设计四杆机构运动尺度386

1.8 按给定行程速度变化系数设计四杆机构运动尺度387

1.9 按给定两连架杆三组对应位置设计四杆机构运动尺度387

1.10 按给定曲柄和滑块三组对应位置设计曲柄滑块机构运动尺度388

2凸轮机构389

2.1 运动规律子程序389

2.2 直动滚子从动件盘形凸轮廓线设计390

2.3 平底从动件盘形凸轮廓线设计397

2.4 摆动滚子从动件盘形凸轮廓线设计399

2.5 用优化方法求凸轮廓线最大压力角以及对应的凸轮转角403

2.6 满足许用压力角时凸轮廓线的最小基圆半径405

3齿轮机构406

3.1 渐开线直齿齿轮几何尺寸及质量指标计算源程序406

3.2 标准渐开线直齿圆柱齿轮齿廓范成源程序410

3.3 渐开线变位直齿圆柱齿轮齿廓范成源程序411

附录2机构运动简图符号、滚动轴承画法及尺寸比例414

1机构运动简图符号414

2滚动轴承画法及尺寸比例416

附录3 Y系列三相异步电动机标准420

主要参考文献427