機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

緒論.1
0.1本課程概述1
0.1.1前言1
0.1.2本課程的研究對(duì)象和內(nèi)容1
0.1.3本課程的任務(wù)1
0.1.4本課程在機(jī)械工程中的意義和應(yīng)用2
0.1.5本課程的學(xué)習(xí)方法2
0.2機(jī)械概述2
0.2.1機(jī)器.機(jī)構(gòu)和機(jī)械2
0.2.2零件.部件和構(gòu)件3
0.2.3機(jī)器的組成和機(jī)械的分類4
思考與練習(xí)題4
第一篇力學(xué)基礎(chǔ)
第1章靜力學(xué)分析基礎(chǔ)7
1.1靜力學(xué)分析的基本概念7
1.1.1力的概念7
1.1.2剛體的概念7
1.2靜力學(xué)公理8
1.3約束和約束反力9
1.4受力圖12
思考與練習(xí)題14
第2章平面力系16
2.1平面匯交力系16
2.1.1力的分解16
2.1.2力在坐標(biāo)軸上的投影16
2.1.3合力投影定理17
2.1.4平面匯交力系的平衡條件17
2.2力矩與平面力偶系20
2.2.1力對(duì)點(diǎn)之矩20
2.2.2力偶及其性質(zhì)21
2.2.3平面力偶系的合成與平衡22
2.3平面任意力系24
2.3.1平面任意力系的簡(jiǎn)化24
2.3.2平面任意力系的平衡26
2.4考慮摩擦力的平衡問(wèn)題31
2.4.1摩擦現(xiàn)象31
2.4.2滑動(dòng)摩擦31
2.4.3摩擦角與自鎖現(xiàn)象33
2.4.4考慮摩擦的平衡問(wèn)題33
思考與練習(xí)題35
第3章空間力系39
3.1力的投影和力對(duì)軸之矩39
3.1.1力在空間直角坐標(biāo)軸的投影和分解39
3.1.2力對(duì)軸之矩40
3.1.3合力矩定理41
3.2空間力系的平衡42
3.2.1空間力系的簡(jiǎn)化與簡(jiǎn)化結(jié)果分析42
3.2.2空間力系的平衡方程及其應(yīng)用44
3.2.3空間力系平衡問(wèn)題的平面解法45
思考與練習(xí)題48
第4章構(gòu)件的軸向拉伸與壓縮51
4.1拉伸與壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力51
4.1.1拉伸與壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力51
4.1.2拉伸與壓縮時(shí)橫截面上的應(yīng)力54
4.2拉伸與壓縮時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算55
4.2.1材料的許用應(yīng)力55
4.2.2拉伸與壓縮時(shí)的強(qiáng)度條件56
4.3材料在拉伸與壓縮時(shí)的力學(xué)性能58
4.3.1低碳鋼的拉伸實(shí)驗(yàn)58
4.3.2低碳鋼的壓縮實(shí)驗(yàn)61
4.3.3其他塑性材料的拉伸實(shí)驗(yàn)61
4.3.4鑄鐵的拉伸與壓縮試驗(yàn)62
4.4桿件拉伸與壓縮時(shí)的變形63
4.4.1桿件拉伸與壓縮時(shí)的變形和應(yīng)變63
4.4.2泊松比64
4.4.3虎克定律64
思考與練習(xí)題66
第5章剪切和擠壓70
5.1剪切70
5.1.1剪切的概念70
5.1.2剪切時(shí)的內(nèi)力.應(yīng)力和剪切強(qiáng)度條件71
5.2擠壓72
5.2.1擠壓的概念72
5.2.2擠壓變形的強(qiáng)度條件73
思考與練習(xí)題75
第6章扭轉(zhuǎn)變形77
6.1扭矩和扭矩圖77
6.1.1扭轉(zhuǎn)的概念77
6.1.2外力偶矩的計(jì)算78
6.1.3扭矩和扭矩圖78
6.2扭轉(zhuǎn)變形的應(yīng)力分析79
6.2.1橫截面上的應(yīng)力79
6.2.2極慣性矩和抗扭截面模量的計(jì)算81
6.3圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算82
思考與練習(xí)題84
第7章彎曲86
7.1平面彎曲的概念86
7.1.1彎曲的概念86
7.1.2平面彎曲86
7.2梁的內(nèi)力與彎矩圖87
7.2.1梁的內(nèi)力——彎矩和剪力87
7.2.2彎矩圖89
7.3純彎曲時(shí)的正應(yīng)力92
7.3.1正應(yīng)力的分布規(guī)律92
7.3.2最大正應(yīng)力的計(jì)算公式94
7.3.3截面的軸慣性矩Iz和抗彎截面模量Wz95
7.4梁彎曲時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算95
7.5梁的剛度概念97
7.6提高梁彎曲強(qiáng)度和剛度的措施100
思考與練習(xí)題102
第二篇機(jī)械原理
第8章平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖107
8.1平面運(yùn)動(dòng)副107
8.1.1運(yùn)動(dòng)副的概念107
8.1.2運(yùn)動(dòng)副的類型及其特點(diǎn)108
8.2平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖109
8.2.1平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的概念109
8.2.2構(gòu)件的分類109
8.2.3平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制110
8.3機(jī)構(gòu)具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的條件112
8.3.1平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式112
8.3.2計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度時(shí),特殊情況的處理113
思考與練習(xí)題114
第9章平面連桿機(jī)構(gòu)..116
9.1平面四桿機(jī)構(gòu)的類型116
9.1.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)116
9.1.2含有一個(gè)移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)118
9.2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本性質(zhì)120
9.2.1周轉(zhuǎn)副存在條件120
9.2.2急回運(yùn)動(dòng)特性121
9.2.3壓力角和傳動(dòng)角122
9.2.4死點(diǎn)位置123
9.3平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)123
9.3.1按給定連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)123
9.3.2按給定行程速比系數(shù)K設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)124
思考與練習(xí)題125
第10章凸輪機(jī)構(gòu)128
10.1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用與分類128
10.1.1凸輪機(jī)構(gòu)的組成.應(yīng)用和特點(diǎn)128
10.1.2凸輪機(jī)構(gòu)的分類129
10.2從動(dòng)件常用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律130
10.2.1凸輪輪廓曲線與從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的關(guān)系130
10.2.2從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律131
10.3移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪輪廓曲線的圖解設(shè)計(jì)132
10.3.1尖頂對(duì)心移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)132
10.3.2滾子對(duì)心移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)134
10.3.3凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題134
思考與練習(xí)題137
第11章間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)139
11.1棘輪機(jī)構(gòu)139
11.1.1棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理及類型139
11.1.2棘輪轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié)方法141
11.1.3棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用142
11.2槽輪機(jī)構(gòu)143
11.2.1槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理及類型143
11.2.2槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用144
思考與練習(xí)題144
第12章齒輪傳動(dòng)145
12.1概述145
12.1.1齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用145
12.1.2齒輪傳動(dòng)的類型145
12.1.3齒廓嚙合基本定律146
12.2漸開線齒輪148
12.2.1漸開線的形成及基本性質(zhì)148
12.2.2漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸149
12.3漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)151
12.3.1漸開線齒輪嚙合傳動(dòng)的特點(diǎn)151
12.3.2漸開線齒輪嚙合傳動(dòng)的條件152
12.4漸開線齒輪的切齒原理及變位齒輪的概念154
12.4.1漸開線齒輪的切齒原理154
12.4.2根切現(xiàn)象與不發(fā)生根切時(shí)的最少齒數(shù)155
12.4.3變位齒輪的概念156
12.5漸開線直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)157
12.5.1失效形式157
12.5.2齒輪材料選擇158
12.5.3齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)選擇160
12.5.4直齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)160
12.6其他齒輪傳動(dòng)166
12.6.1斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)166
12.6.2圓錐齒輪傳動(dòng)169
12.6.3蝸桿傳動(dòng)171
思考與練習(xí)題173
第13章輪系175
13.1概述175
13.1.1輪系的類型175
13.1.2輪系傳動(dòng)比概念175
13.2定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算176
13.2.1平面定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算176
13.2.2空間定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算176
13.3周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比計(jì)算177
13.3.1周轉(zhuǎn)輪系的組成177
13.3.2周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比計(jì)算178
13.4復(fù)合輪系傳動(dòng)比計(jì)算180
13.5輪系的功用181
思考與練習(xí)題184
第14章帶傳動(dòng)186
14.1帶傳動(dòng)概述186
14.1.1帶傳動(dòng)的組成186
14.1.2帶傳動(dòng)的主要類型186
14.1.3帶傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用187
14.1.4帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng).打滑及其傳動(dòng)比187
14.2普通V帶和V帶輪188
14.2.1普通V帶的結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)188
14.2.2V帶輪189
14.3普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)191
14.3.1帶傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則191
14.3.2單根V帶的基本額定功率191
14.3.3普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算193
14.3.4V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例196
14.3.5提高帶傳動(dòng)工作能力的措施198
14.4V帶傳動(dòng)的張緊.安裝和維護(hù)198
14.4.1V帶傳動(dòng)的張緊198
14.4.2帶傳動(dòng)的安裝和維護(hù)199
思考與練習(xí)題199
第15章聯(lián)接201
15.1鍵聯(lián)接201
15.1.1鍵聯(lián)接的類型和應(yīng)用201
15.1.2平鍵聯(lián)接的選擇和強(qiáng)度計(jì)算204
15.2花鍵聯(lián)接205
15.3銷聯(lián)接206
15.4螺紋聯(lián)接206
15.4.1螺紋的類型及主要參數(shù)206
15.4.2螺紋聯(lián)接的基本類型.結(jié)構(gòu)尺寸及應(yīng)用208
15.4.3螺紋聯(lián)接件209
15.4.4螺紋聯(lián)接的預(yù)緊與防松211
15.4.5螺栓聯(lián)接的失效形式212
15.4.6提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施213
15.4.7螺紋零件的其他用途213
思考與練習(xí)題214
第16章軸系零.部件215
16.1軸215
16.1.1軸的功用及分類215
16.1.2軸的常用材料及熱處理216
16.1.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)217
16.1.4軸的強(qiáng)度計(jì)算220
16.2滾動(dòng)軸承225
16.2.1滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu).類型和代號(hào)226
16.2.2滾動(dòng)軸承類型的選擇230
16.2.3滾動(dòng)軸承尺寸的選擇230
16.2.4滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)240
16.3聯(lián)軸器與離合器244
16.3.1聯(lián)軸器245
16.3.2離合器249
思考與練習(xí)題250
第三篇現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)概述
第17章現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)253
17.1概述253
17.1.1現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的內(nèi)涵與特點(diǎn)253
17.1.2現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的體系254
17.2設(shè)計(jì)方法學(xué)255
17.2.1工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容255
17.2.2功能分析法256
17.3產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)260
17.3.1常規(guī)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)260
17.3.2創(chuàng)新設(shè)計(jì)的特征與一般過(guò)程260
17.3.3創(chuàng)新思維261
17.3.4創(chuàng)新技法262
17.4反求工程設(shè)計(jì)264
17.4.1反求工程技術(shù)的研究?jī)?nèi)容265
17.4.2反求工程的設(shè)計(jì)程序266
17.4.3實(shí)物反求設(shè)計(jì)法266
17.5虛擬設(shè)計(jì)268
17.5.1虛擬設(shè)計(jì)的概念268
17.5.2虛擬設(shè)計(jì)系統(tǒng)的分類268
17.5.3虛擬設(shè)計(jì)在機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)中的應(yīng)用269
17.6綠色設(shè)計(jì)271
17.6.1綠色設(shè)計(jì)的概念及特點(diǎn)271
17.6.2綠色設(shè)計(jì)體系結(jié)構(gòu)271
17.7現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)273
思考與練習(xí)題274
參考文獻(xiàn)...275