机械设计基础 [孙占刚 编]

机械设计基础
作者：孙占刚 编
出版时间：2013年版
内容简介
　　《机械设计基础》共分四篇18章。第一篇为构件的静力分析与承载能力分析，内容包括构件的静力分析以及构件受轴向拉伸与压缩、扭转、弯曲等变形后的强度、刚度、稳定性分析。第二篇为常用平面机构，内容包括平面机构的运动简图、连杆机构、凸轮机构以及间歇运动机构。第三篇为常用机械传动，内容包括带传动、链传动、齿轮传动和轮系。第四篇为常用机械零部件，内容包括螺纹连接、轴和轴毂连接、轴承、联轴器和离合器以及回转体的平衡。《机械设计基础》适用于高职高专院校、成人高校的机械类或近机类各专业，以及应用型本科院校的非机类专业的教学，也可供相关技术人员参考。
目录
绪论
0.1引言
0.2本课程的研究对象、内容与任务
0.2.1研究对象
0.2.2课程的内容
0.2.3课程的任务
0.3机械设计的基本要求和一般程序
0.3.1机械设计的基本要求
0.3.2机械设计的一般程序
0.4机械设计中的常用设计方法
第一篇 构件的静力分析与承载能力分析
第1章 构件的静力分析
1.1静力学基础
1.1.1静力学基本概念
1.1.2静力学基本公理
1.1.3约束与约束反力
1.1.4受力分析与受力图
1.2平面力系
1.2.1平面汇交力系
1.2.2平面力偶系
1.2.3平面任意力系
1.3空间力系
1.3.1力在空间坐标轴上的投影
1.3.2力对轴的矩
1.3.3空间力系的平衡条件及应用
思考题与习题
第2章 轴向拉伸与压缩
2.1轴向拉伸与压缩的概念
2.2轴向拉伸与压缩时横截面的内力
2.2.1内力的概念与轴力的计算
2.2.2轴力正负号的规定
2.2.3轴力图
2.3轴向拉伸与压缩时的应力
2.3.1应力的概念
2.3.2轴向拉伸与压缩时横截面的应力
2.3.3斜截面的应力
2.4拉（压）杆的变形
2.4.1纵向变形与胡克定律
2.4.2横向变形与泊松比
2.5材料在拉伸、压缩时的力学性能
2.5.1试件、设备及方法
2.5.2低碳钢拉伸时的力学性能
2.5.3其他塑性材料拉伸时的力学性能
2.5.4铸铁拉伸时的力学性能
2.5.5低碳钢压缩时的力学性能
2.5.6铸铁压缩时的力学性能
2.6拉（压）杆件的强度计算
2.6.1失效与许用应力
2.6.2强度条件
2.7应力集中的概念
2.8拉（压）杆连接件的强度计算
2.8.1剪切的实用计算
2.8.2挤压的实用计算
思考题与习题
第3章 扭转
3.1扭转的概念
3.2圆轴扭转时的内力
3.2.1外力偶矩的计算
3.2.2扭转时的内力—扭矩
3.2.3扭矩图
3.3圆轴扭转时的应力和强度计算
3.3.1圆轴扭转时的应力
3.3.2圆轴扭转时的强度条件
3.4圆轴扭转时的变形和刚度计算
3.4.1圆轴扭转时的变形
3.4.2圆轴扭转时的刚度计算
思考题与习题
第4章 弯曲
4.1概述
4.1.1平面弯曲的概念
4.1.2梁的类型
4.2梁的内力——剪力和弯矩
4.3剪力方程和弯矩方程、剪力图和弯矩图
4.4梁横截面上的正应力和强度条件
4.4.1纯弯曲时梁横截面上的正应力
4.4.2横力弯曲时梁横截面上的正应力
4.4.3弯曲正应力强度条件
4.5梁的变形和刚度条件
4.5.1挠度和转角
4.5.2用叠加法求梁的位移
4.5.3梁的刚度条件
4.6梁的弯曲切应力及弯曲切应力强度条件
4.6.1矩形截面梁
4.6.2工字形截面梁
4.6.3圆形及圆环形截面梁
4.6.4弯曲切应力强度条件
4.7提高梁的弯曲强度和弯曲刚度的措施
思考题与习题
第5章 应力状态分析和强度理论
5.1应力状态的概念
5.2平面应力状态分析
5.2.1解析法
5.2.2图解法
5.3广义胡克定律
5.4强度理论
思考题与习题
第6章 压杆稳定
6.1压杆稳定的概念
6.2细长压杆的临界载荷
6.2.1两端铰支细长压杆的临界载荷
6.2.2其他约束情况下细长压杆的临界载荷
6.3压杆的临界应力
6.3.1细长压杆的临界应力
6.3.2欧拉公式的适用范围
6.3.3临界应力的经验公式
6.4压杆的稳定性设计
6.4.1压杆的稳定条件
6.4.2提高压杆稳定性的措施
思考题与习题101第二篇 常用平面机构
第7章 平面机构的运动简图及自由度
7.1运动副及其类型
7.1.1运动副的概念
7.1.2平面运动副的类型
7.2平面机构运动简图及其绘制
7.2.1机构运动简图及其作用
7.2.2机构运动简图的绘制
7.3平面机构的自由度
7.3.1平面机构自由度及计算
7.3.2计算平面机构自由度的注意事项
7.3.3构件组合成为机构的条件
思考题与习题
第8章 平面连杆机构
8.1平面连杆机构的特点及应用
8.1.1平面连杆机构的特点
8.1.2平面连杆机构的应用
8.2铰链四杆机构的基本形式及其判定
8.2.1铰链四杆机构的基本形式
8.2.2铰链四杆机构基本形式的判定
8.3铰链四杆机构的演化
8.3.1转动副演化成移动副
8.3.2扩大转动副
8.3.3取不同构件为机架
8.4平面四杆机构的运动特性
8.4.1急回特性
8.4.2压力角和传动角
8.4.3死点
8.5平面四杆机构的运动设计
8.5.1图解法
8.5.2实验法
思考题与习题
第9章 凸轮机构及其设计
9.1凸轮机构的组成、特点及分类
9.1.1凸轮机构的基本组成和特点
9.1.2凸轮机构的类型
9.2从动件的运动规律
9.2.1平面凸轮机构的运动循环和基本概念
9.2.2从动件的常用运动规律
9.3凸轮轮廓设计
9.3.1对心直移尖顶从动件盘形凸轮轮廓的设计
9.3.2偏置直移尖顶从动件盘形凸轮轮廓的设计
9.3.3对心直移滚子从动件盘形凸轮轮廓的设计
9.3.4凸轮设计中的几个问题
思考题与习题
第10章 间歇运动机构
10.1棘轮机构
10.1.1棘轮机构的工作原理
10.1.2棘轮机构的类型
10.1.3棘轮机构的特点和应用
10.2槽轮机构
10.2.1槽轮机构的组成和工作原理
10.2.2槽轮机构的类型
10.2.3槽轮机构的特点与应用
思考题与习题
第三篇 常用机械传动
第11章 带传动和链传动
11.1带传动概述
11.1.1摩擦型带传动的类型
11.1.2摩擦型带传动的特点和应用
11.2V带和V带轮
11.2.1V带的结构和标准
11.2.2V带轮的材料和结构
11.3带传动工作情况的分析
11.3.1带传动的受力分析
11.3.2带传动的打滑与弹性滑动
11.3.3带传动的应力分析
11.4普通V带传动的设计计算
11.4.1带传动的失效形式及设计准则
11.4.2单根V带的许用功率
11.4.3普通V带传动的设计计算及
参数选择
11.5带传动的张紧、安装与维护
11.5.1带传动的张紧
11.5.2带传动的安装与维护
11.6链传动简介
11.6.1链传动的组成、特点和应用
11.6.2滚子链与链轮
11.6.3链传动的运动特性
11.6.4链传动的布置、张紧和润滑
思考题与习题
第12章 齿轮传动
12.1齿轮传动的特点和类型
12.2渐开线直齿圆柱齿轮
12.2.1渐开线的形成和性质
12.2.2渐开线齿廓的啮合特点
12.2.3渐开线直齿圆柱齿轮的名称、参数及几何尺寸计算
12.3渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动
12.3.1正确啮合条件
12.3.2连续传动条件
12.3.3标准中心距
12.4渐开线齿轮轮齿的加工方法和根切
12.4.1轮齿的加工方法
12.4.2根切
12.5齿轮的失效形式与设计准则
12.5.1齿轮的失效形式
12.5.2齿轮的设计准则
12.6齿轮的常用材料及许用应力
12.6.1齿轮的常用材料
12.6.2齿轮的许用应力
12.7渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的设计
12.7.1轮齿的受力分析
12.7.2轮齿的计算载荷
12.7.3齿面接触疲劳强度的计算
12.7.4齿根弯曲疲劳强度的计算
12.7.5齿轮传动主要参数的选择
12.7.6齿轮精度的选择
12.7.7齿轮的结构
12.7.8齿轮传动的润滑
12.8平行轴标准斜齿圆柱齿轮传动
12.8.1齿廓曲面的形成及其啮合
12.8.2主要参数及几何尺寸
12.8.3斜齿圆柱齿轮的当量齿数
12.9直齿圆锥齿轮传动
12.9.1直齿圆锥齿轮传动的传动比
12.9.2主要参数及几何尺寸计算
12.10蜗杆传动
12.10.1蜗杆传动的组成和特点
12.10.2蜗轮旋转方向的确定
12.10.3蜗杆传动的主要参数
思考题与习题
第13章 轮系
13.1轮系的类型
13.2轮系的传动比
13.2.1一对齿轮啮合的传动比的表示
13.2.2定轴轮系传动比的计算
13.2.3行星轮系传动比的计算
13.2.4组合轮系传动比的计算
13.3轮系的应用
思考题与习题
第四篇 常用机械零部件
第14章 螺纹连接与螺旋传动
14.1螺纹的主要参数和常用类型
14.1.1螺纹的形成和分类
14.1.2螺纹的主要参数
14.1.3几种常用螺纹的特点及应用
14.2螺纹连接的基本类型和螺纹连接件
14.2.1螺纹连接的基本类型
14.2.2标准螺纹连接件
14.3螺纹连接的预紧与防松
14.3.1螺纹连接的预紧
14.3.2螺纹连接的防松
14.4螺栓连接的强度计算
14.4.1松螺栓连接
14.4.2紧螺栓连接
14.4.3铰制孔用螺栓连接
14.5螺纹连接结构设计注意事项
14.6螺旋传动简介
思考题与习题
第15章 轴和轴毂连接
15.1轴的类型及材料
15.1.1轴的类型
15.1.2轴的常用材料及其选择
15.2动载荷与交变应力
15.2.1动载荷与交变应力的概念
15.2.2疲劳失效与疲劳极限
15.3轴的结构组成及设计
15.3.1轴的结构组成
15.3.2轴的结构设计
15.4轴的设计计算
15.4.1按扭转强度估算轴的最小直径
15.4.2按弯扭组合强度校核
15.4.3刚度校核
15.5轴毂连接
15.5.1键连接
15.5.2花键连接
15.5.3销连接
思考题与习题
第16章 轴承
16.1滑动轴承概述
16.1.1滑动轴承的类型
16.1.2滑动轴承的结构
16.1.3轴瓦
16.1.4滑动轴承的润滑
16.2液体摩擦滑动轴承简介
16.2.1液体动压滑动轴承
16.2.2液体静压滑动轴承
16.3滚动轴承概述
16.3.1滚动轴承的结构
16.3.2滚动轴承的类型及选择
16.3.3滚动轴承的代号
16.4滚动轴承的寿命计算
16.4.1滚动轴承的失效形式与计算准则
16.4.2基本额定寿命与基本额定动载荷
16.4.3当量动载荷
16.4.4寿命计算公式
16.4.5角接触轴承轴向载荷计算
16.4.6滚动轴承静强度计算
16.5滚动轴承的组合设计
16.5.1轴系的轴向定位
16.5.2轴向位置及轴承游隙的调整
16.5.3轴承的配合与装拆
16.5.4滚动轴承的润滑
16.5.5滚动轴承的密封
思考题与习题
第17章 联轴器和离合器
17.1联轴器
17.1.1刚性联轴器
17.1.2挠性联轴器
17.1.3联轴器的选择
17.2离合器
17.2.1操纵离合器
17.2.2自动离合器
思考题与习题
第18章 回转体的平衡
18.1回转体的静平衡
18.1.1静平衡计算
18.1.2静平衡试验
18.2回转体的动平衡
18.2.1动平衡计算
18.2.2动平衡试验
思考题与习题
附录带式运输机传动装置的设计
参考文献