绪论

0.1 机械的组成

0.1.1 机器与机构

0.1.2 机构、部件、构件与零件

0.2 本课程的研究内容和任务

0.2.1 本课程研究的主要内容

0.2.2 本课程的主要任务

0.3 机械设计的基本要求和一般步骤

0.3.1 机械设计的基本要求

0.3.2 机械零件的设计准则

0.3.3 机械零件设计的一般步骤

0.4 课程设计的基本要求和内容

0.4.1 课程设计的目的

0.4.2 课程设计的内容及任务

0.4.3 课程设计的一般步骤

0.4.4 课程设计应注意的问题

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

1.1 机构的组成

1.1.1 运动副的概念

1.1.2 自由度与约束条件

1.1.3 平面运动副的分类

1.2 平面机构的运动简图

1.2.1 机构运动简图的定义

1.2.2 平面机构运动简图的绘制

1.2.3 利用ADAMS进行颚式破碎机的运动分析

1.2.4 利用ADAMS进行单缸内燃机的运动分析

1.3 平面机构的自由度

1.3.1 平面机构自由度的计算

1.3.2 平面机构具有确定运动的条件

1.3.3 计算平面机构自由度时应注意的事项

习题

第2章 平面连杆机构

2.1 铰链四杆机构的基本类型与工作特性

2.1.1 铰链四杆机构的基本类型

2.1.2 铰链四杆机构的工作特性

2.1.3 利用ADAMS进行牛头刨床机构的运动分析

2.2 铰链四杆机构的曲柄存在条件

2.3 平面四杆机构的演化

2.3.1 曲柄滑块机构

2.3.2 导杆机构

2.3.3 摇块机构和定块机构

2.3.4 偏心轮机构

2.4 平面四杆机构的图解法设计

2.4.1 按给定的行程速比系数K设计平面四杆机构

2.4.2 按给定的连杆位置设计平面四杆机构

习题

第3章 凸轮机构

3.1 凸轮机构的组成和分类

3.1.1 凸轮机构的组成

3.1.2 凸轮机构的分类

3.2 从动件的常用运动规律

3.2.1 等速运动规律

3.2.2 等加速等减速运动规律

3.2.3 简谐运动规律

3.3 图解法设计凸轮轮廓

3.3.1 凸轮轮廓设计的基本原理

3.3.2 对心直动从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计

3.3.3 偏置直动从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计

3.3.4 利用ADAMS进行凸轮机构的设计与仿真

3.4 凸轮机构基本参数的确定

3.4.1 凸轮机构压力角及其许用值

3.4.2 滚子半径的选择

3.4.3 基圆半径的确定

3.5 圆柱凸轮机构的课程设计

3.5.1 滚子直动从动件圆柱凸轮轮廓的设计

3.5.2 滚子摆动从动件圆柱凸轮展开轮廓曲线的设计

3.5.3 直动-摆动从动件圆柱凸轮组合机构设计实例

习题

第4章 间歇运动机构

4.1 棘轮机构

4.1.1 棘轮机构的工作原理

4.1.2 棘轮机构的类型

4.1.3 棘轮机构的应用

4.2 槽轮机构

4.2.1 槽轮机构的组成及工作原理

4.2.2 槽轮机构的分类及运用

4.3 不完全齿轮机构

4.4 凸轮间歇运动机构

4.5 间歇运动机构的课程设计

4.5.1 棘轮机构的设计

4.5.2 槽轮机构的设计

习题

第2篇 传动零部件资料及设计

第5章 齿轮传动

5.1 齿轮传动的类型、特点及应用

5.1.1 齿轮传动的类型

5.1.2 齿轮传动的特点及应用

5.2 齿廓啮合基本定律

5.3 渐开线和渐开线齿廓的啮合特性

5.3.1 渐开线及其性质

5.3.2 渐开线齿廓满足定传动比传动的要求

5.3.3 渐开线齿廓的啮合特性

5.4 标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸

5.4.1 齿轮各部分的名称及符号

5.4.2 标准直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸计算

5.5 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动

5.5.1 正确啮合条件

5.5.2 连续传动条件

5.5.3 正确安装条件

5.6 渐开线直齿圆柱齿轮的加工

5.6.1 齿轮轮齿的加工方法

5.6.2 轮齿的根切现象、齿轮的最小齿数

5.6.3 变位齿轮简介

5.7 轮齿的失效形式和齿轮材料

5.7.1 轮齿的失效形式

5.7.2 设计准则

5.7.3 齿轮材料

5.8 直齿圆柱齿轮的强度计算

5.8.1 轮齿的受力分析和载荷计算

5.8.2 齿根弯曲强度计算

5.8.3 齿面接触疲劳强度计算

5.8.4 轮齿的许用弯曲应力和许用接触应力

5.8.5 齿轮强度计算中的参数选择

5.8.6 利用ADAMS进行圆柱齿轮啮合的仿真分析

5.9 斜齿圆柱齿轮传动

5.9.1 斜齿圆柱齿轮齿廓的形成及啮合特点

5.9.2 斜齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算

5.9.3 斜齿轮正确啮合的条件和重合度

5.10 直齿圆锥齿轮传动

5.10.1 圆锥齿轮传动概述

5.10.2 圆锥齿轮的齿廓曲线、背锥和当量齿数

5.10.3 标准直齿圆锥齿轮的几何尺寸计算

5.11 齿轮传动的润滑

5.12 斜齿圆柱齿轮SolidWorks三维设计实例

5.12.1 绘制齿形

5.12.2 创建齿条

5.12.3 创建齿轮基体

5.12.4 创建齿轮安装孔

习题

第6章 蜗杆传动

6.1 概述

6.1.1 蜗杆传动的特点

6.1.2 蜗杆传动的类型

6.1.3 利用ADAMS进行蜗杆传动啮合的运动仿真

6.2 圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸

6.2.1 圆柱蜗杆传动的主要参数

6.2.2 蜗杆传动的几何尺寸计算

6.3 蜗杆传动的失效形式、材料和结构

6.3.1 蜗杆传动的失效形式及材料选择

6.3.2 蜗杆、蜗轮的结构

6.4 蜗杆传动的受力分析和强度计算

6.4.1 蜗杆传动的受力分析

6.4.2 蜗杆传动的强度计算

6.5 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算

6.5.1 蜗杆传动的效率

6.5.2 蜗杆传动的润滑

6.5.3 热平衡计算

6.6 阿基米德蜗轮蜗杆在SolidWorks中的建模与装配

6.6.1 阿基米德蜗杆的建模方法

6.6.2 阿基米德蜗轮轮齿的建模方法

6.6.3 阿基米德蜗轮蜗杆建模与装配实例

习题

第7章 挠性传动

7.1 带传动的类型、特点及运用

7.1.1 带传动的类型

7.1.2 带传动的特点与运用

7.2 V带和带轮的结构

7.2.1 普通V带的结构和尺寸标准

7.2.2 V带轮的结构

7.3 带传动的工作情况分析

7.3.1 带传动的受力分析

7.3.2 带传动的应力分析

7.4 普通V带传动的计算

7.4.1 带传动的失效形式和设计准则

7.4.2 单根V带的基本额定功率P0

7.4.3 带传动设计的原始数据及内容

7.4.4 设计步骤和传动参数的选择

7.5 带传动的张紧、安装及维护

7.5.1 V带传动的张紧

7.5.2 带传动的安装与维护

7.6 链传动简介

7.6.1 链传动的组成、特点、分类及应用

7.6.2 滚子链的结构及标准

7.6.3 链传动的运动特性

7.6.4 链传动的设计简介及主要参数的选择

习题

第8章 轮系

8.1 轮系及其分类

8.1.1 定轴轮系

8.1.2 周转轮系

8.1.3 复合轮系

8.2 定轴轮系传动比的计算

8.2.1 一对齿轮啮合的传动比

8.2.2 定轴轮系传动比的计算

8.3 周转轮系传动比的计算

8.3.1 周转轮系的组成

8.3.2 周转轮系传动比的计算

8.4 复合轮系传动比的计算

8.5 轮系的应用

8.5.1 轮系的应用

8.5.2 利用ADAMS进行汽车后桥差速器轮系的设计与运动分析

习题

第9章 轴承

9.1 轴承的分类

9.2 滚动轴承的结构、类型和代号

9.2.1 滚动轴承的结构

9.2.2 滚动轴承的特性和类型

9.2.3 滚动轴承的代号

9.3 滚动轴承的寿命计算和尺寸选择

9.3.1 滚动轴承的载荷分析

9.3.2 滚动轴承的失效形式及设计准则

9.3.3 基本额定寿命和基本额定动载荷

9.3.4 滚动轴承的寿命计算

9.3.5 角接触轴承的轴向载荷计算

9.3.6 滚动轴承的静强度计算

9.4 滚动轴承的组合设计

9.4.1 轴系的轴向固定

9.4.2 轴承组合的调整

9.4.3 滚动轴承的配合

9.4.4 滚动轴承的装拆

9.4.5 滚动轴承的润滑和密封

9.5 滑动轴承的类型及结构

9.5.1 滑动轴承的类型与摩擦状态

9.5.2 滑动轴承的结构

9.5.3 轴瓦的结构及材料

9.5.4 滑动轴承的润滑

9.6 非液体摩擦滑动轴承的设计计算

9.6.1 向心滑动轴承的计算

9.6.2 推力滑动轴承的计算

习题

第10章 轴

10.1 概述

10.1.1 轴的类型

10.1.2 轴的材料

10.2 轴的结构设计

10.2.1 轴的组成

10.2.2 零件在轴上的固定方法

10.2.3 轴的结构工艺性

10.2.4 减小应力集中、提高轴的疲劳强度

10.2.5 轴的结构尺寸

10.3 轴的强度计算

10.3.1 按扭转强度条件计算

10.3.2 按弯扭合成强度条件计算

10.4 轴的刚度计算

习题

第11章 联轴器、离合器和制动器

11.1 联轴器

11.1.1 刚性联轴器

11.1.2 挠性联轴器

11.2 离合器

11.2.1 嵌合式离合器

11.2.2 摩擦式离合器

11.2.3 超越离合器

11.3 制动器

11.3.1 带式制动器

11.3.2 块式制动器

11.3.3 盘式制动器

习题

第12章 传动零件的设计计算

12.1 轴径的初算

12.2 联轴器的选择

12.3 减速器箱体外部传动零件的设计

12.3.1 带传动

12.3.2 链传动

12.3.3 开式齿轮传动

12.4 减速器箱体内部传动零件的设计

12.4.1 圆柱齿轮传动

12.4.2 圆锥齿轮传动

12.4.3 蜗杆传动

习题

第3篇 连接、支撑零部件资料及设计

第13章 螺纹连接

13.1 螺纹连接的基本知识

13.1.1 螺纹的形成

13.1.2 螺纹的类型和应用

13.1.3 螺纹的主要参数

13.1.4 螺纹连接的主要类型和应用

13.2 螺纹连接的预紧和防松

13.2.1 螺纹连接的预紧

13.2.2 螺纹连接的防松

13.3 螺栓连接的强度计算和结构设计

13.3.1 普通螺栓连接的强度计算

13.3.2 螺纹连接的结构设计要点

13.3.3 利用ANSYS进行螺栓的强度校核

习题

第14章 键连接和销连接

14.1 键连接

14.1.1 键连接的类型与特点

14.1.2 平键连接的尺寸选择和强度验算

14.1.3 花键连接

14.1.4 利用ANSYS进行平键的有限元分析

14.2 销连接

习题

第4篇 减速器的课程设计

第15章 传动装置的总体设计

15.1 减速器简介

15.1.1 减速器的类型、特点及应用

15.1.2 减速器的典型结构

15.2 传动装置的布置

15.3 电动机的选择

15.3.1 电动机类型和结构形式

15.3.2 电动机功率的确定

15.3.3 电动机转速的确定

15.3.4 总传动比的计算和各级传动比的分配

15.3.5 计算传动装置的运动和动力参数

第16章 减速器的结构与附件

16.1 减速器的构造

16.2 轴系部件

16.3 箱体

16.4 减速器附件

16.4.1 视孔和视孔盖

16.4.2 通气器

16.4.3 油面指示器

16.4.4 放油孔和螺塞

16.4.5 启盖螺钉

16.4.6 定位销

16.4.7 起吊装置

16.4.8 挡油盘

16.4.9 轴承盖

第17章 圆柱齿轮减速器轴系部件设计

17.1 确定齿轮及箱体轴承座的位置

17.1.1 确定齿轮的位置

17.1.2 确定箱体与轴承座位置

17.2 轴承类型选择及其在箱体座孔中位置的确定

17.2.1 轴承类型选择

17.2.2 确定轴承在箱体座孔中的轴向位置

17.3 轴的结构设计

17.3.1 确定轴的径向尺寸

17.3.2 确定轴的轴向尺寸

17.3.3 确定轴上键槽位置和尺寸

17.4 轴、轴承、键的校核计算

17.5 轴承组合设计

17.5.1 轴系部件的轴向固定

17.5.2 轴承的润滑与密封

17.6 齿轮结构设计

第18章 圆柱齿轮减速器箱体及附件设计

18.1 箱体结构设计

18.1.1 箱体的刚度

18.1.2 箱体的密封

18.1.3 箱体结构的工艺性

18.2 附件的结构选择与设计

18.2.1 视孔和视孔盖

18.2.2 通气器

18.2.3 油标

18.2.4 放油孔和螺塞

18.2.5 启盖螺钉

18.2.6 定位销

第19章 圆锥齿轮减速器装配工作图设计

19.1 轴系部件设计

19.1.1 确定传动零件、箱体内壁及轴承座位置

19.1.2 轴的结构设计和轴承类型的选择

19.1.3 确定力作用点及校核轴、键、轴承

19.1.4 小圆锥齿轮轴系部件的轴承组合设计

19.2 箱体及附件设计

第20章 圆柱蜗杆减速器装配工作图设计

20.1 轴系部件设计

20.1.1 确定传动零件、箱体内壁及轴承座位置

20.1.2 轴的结构设计和轴承类型的选择

20.1.3 确定力的作用点及校核轴、键、轴承

20.1.4 蜗杆轴系部件的轴承组合设计

20.1.5 蜗杆减速器的散热

20.2 箱体及附件设计

第21章 零件图的设计与绘制

21.1 轴类零件图的设计及绘制

21.1.1 视图的选择

21.1.2 标注尺寸

21.1.3 标注尺寸的极限偏差和形位公差

21.1.4 标注表面粗糙度

21.1.5 编写技术要求

21.2 齿轮类零件工作图的设计与绘制

21.2.1 视图的选择

21.2.2 尺寸的标注

21.2.3 啮合特性表

21.2.4 主要技术要求

21.3 箱体类零件图的设计及绘制

21.3.1 视图的选择

21.3.2 尺寸标注

21.3.3 形位公差和表面粗糙度

21.3.4 编写技术要求

第22章 编制设计计算说明书与准备答辩

22.1 设计计算说明书的要求

22.2 设计计算说明书的主要内容

22.3 准备答辩

第23章 现代机械设计实例——减速器

23.1 减速器零部件建模设计

23.1.1 箱体造型设计

23.1.2 主动轴造型设计

23.1.3 从动轴齿轮造型设计

23.2 减速器虚拟装配设计

23.3 减速器关键零部件力学性能分析与结构优化

23.3.1 箱体的力学分析

23.3.2 从动轴的力学分析

23.4 减速器运动仿真

参考文献