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第一章　绪论1

1.1 引言1

1.2　本课程的研究内容2

1.2.1　机器2

1.2.2　机构3

1.2.3　构件、零件和部件4

1.3　本课程的地位及学习目的4

1.3.1　本门课程在专业课程体系中的地位4

1.3.2　学习本课程的目的5

1.3.3　本课程的学习目标和学习方法5

本章小结5

习题6

第二章　机械设计概述7

2.1　机械设计的基本要求及一般程序7

2.1.1　机械设计的基本要求7

2.1.2　机械设计的一般过程8

2.1.3　机械设计新发展简介9

2.2　机械零件设计的基本准则和材料选择9

2.2.1　机械零件设计的基本要求9

2.2.2　机械零件设计的基本准则9

2.2.3　机械零件设计的一般步骤10

2.2.4　机械零件设计的标准化、通用化、系列化11

2.2.5　机械零件的材料选择11

2.3　平面机构的结构分析12

2.3.1　机构结构分析的目的12

2.3.2　平面机构的组成12

2.3.3　平面机构运动简图的绘制15

2.3.4　机构具有确定运动的条件17

本章小结21

习题22

第三章　带传动和链传动25

3.1　带传动的应用特点和结构标准25

3.1.1　带传动的类型和应用特点25

3.1.2　V带、带轮的结构及标准27

3.2　带传动的工作情况分析30

3.2.1　带传动的受力分析30

3.2.2　带传动的应力分析32

3.2.3　带传动的弹性滑动和打滑33

3.3　普通V带传动的参数选择和设计计算33

3.3.1 带传动的失效形式和设计准则33

3.3.2　单根V带所能传递的基本额定功率34

3.3.3　V带传动的设计计算35

3.4　链传动类型和工作特点40

3.4.1　链传动的应用特点40

3.4.2　链传动的类型40

3.4.3　链传动的运动特性41

3.5　滚子链和链轮的结构及标准42

3.5.1　滚子链的结构及标准42

3.5.2　滚子链的标准43

3.5.3　链轮结构和材料44

3.6　滚子链传动的失效分析与计算准则45

3.6.1　链传动的主要失效形式45

3.6.2　滚子链的额定功率曲线46

3.6.3　滚子链传动的设计计算47

3.6.4　参数选择及设计计算48

3.7　带传动和链传动的布置、张紧和维护49

3.7.1　带传动的张紧49

3.7.2　带传动的使用和维护50

3.7.3　链传动的布置51

3.7.4　链传动的张紧和润滑52

本章小结52

习题53

第四章　圆柱齿轮传动54

4.1　齿轮传动的特点和分类54

4.1.1　齿轮传动概述54

4.2　渐开线齿廓56

4.2.1　渐开线的形成及性质56

4.2.2　渐开线齿廓的啮合特性57

4.3　直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸58

4.3.1　齿轮各部分名称58

4.3.2　直齿圆柱齿轮的主要参数59

4.3.3　标准直齿圆柱齿轮的主要几何尺寸61

4.3.4　径节制齿轮简介61

4.4　渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动61

4.4.1 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合过程61

4.4.2　渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件62

4.4.3　渐开线直齿圆柱齿轮连续传动的条件62

4.5　渐开线直齿圆柱齿轮的加工原理和变位齿轮简介63

4.5.1　渐开线齿轮的加工方法及原理63

4.5.2　渐开线齿轮的切齿干涉和最少齿数64

4.5.3　渐开线齿轮加工的测量尺寸64

4.5.4　变位齿轮简介67

4.6　齿轮失效形式与齿轮材料68

4.6.1　齿轮的常见失效形式68

4.6.2　齿轮传动的设计准则70

4.6.3　齿轮材料及热处理70

4.6.3　齿轮的许用应力71

4.7　标准直齿圆柱齿轮传动的承载能力计算73

4.7.1　直齿圆柱齿轮的受力分析73

4.7.2　齿面接触疲劳强度的简化计算74

4.7.3　齿根弯曲疲劳强度的简化计算75

4.7.4　齿轮传动主要参数的选择76

4.7.5　圆柱齿轮的精度等级选择77

4.7.5 圆柱齿轮的结构设计与工作图79

4.7.6　应用实例80

4.8　平行轴斜齿圆柱齿轮传动82

4.8.1　斜齿圆柱齿轮传动的特点82

4.8.2　斜齿圆柱齿轮啮合传动83

4.8.3　斜齿圆柱齿轮传动的承载能力计算86

4.9　圆柱齿轮传动的维护和修复88

4.9.1　齿轮传动的润滑88

4.9.2　齿轮传动的维护89

4.9.3　齿轮传动的修复89

本章小结90

习题91

第五章　其他齿轮传动93

5.1　直齿锥齿轮传动93

5.1.1　直齿锥齿轮传动的特点93

5.1.2　直齿锥齿轮的啮合传动94

5.1.3　直齿锥齿轮传动的主要参数、几何尺寸94

5.1.4　背锥和当量齿数96

5.1.5　直齿锥齿轮传动的承载能力97

5.2　蜗杆传动98

5.2.1　蜗杆传动的类型及特点98

5.2.2　蜗杆传动的主要参数和几何尺寸99

5.2.3　蜗杆和涡轮的结构102

5.2.4　蜗杆传动的承载能力103

5.2.5　蜗杆传动的效率和热平衡计算104

5.2.6　蜗杆传动的安装和维护106

5.3　齿轮传动技术的发展概况107

5.3.1　齿轮传动的发展历程概述107

5.3.2　近、现代齿轮技术的发展107

5.3.3　齿轮技术的研究动向108

5.3.4　新一代齿轮技术的展望109

本章小结110

习题111

第六章　齿轮系113

6.1　轮系的分类113

6.1.1　定轴轮系113

6.1.2　周转轮系113

6.1.3　混合轮系114

6.2　定轴轮系的传动比计算114

6.2.1　传动比大小的计算114

6.2.2　轮系转向的确定116

6.3　周转轮系的传动比计算117

6.3.1　周转轮系的组成117

6.3.2　周转轮系传动比计算118

6.4　组合轮系传动比计算120

6.5　齿轮系的应用121

6.5.1　实现远距离传动121

6.5.2　实现分路传动122

6.5.3　实现变速和换向传动122

6.5.4　实现大传动比传动123

本章小结124

习题124

第七章　轴承128

7.1　轴承的功用和类型128

7.1.1　轴承的功用128

7.1.2　轴承的类型128

7.2　滚动轴承的组成、类型及特点129

7.2.1　滚动轴承的组成129

7.2.2　滚动轴承的类型及特点129

7.3　滚动轴承的代号132

7.4　滚动轴承的选择和计算134

7.4.1　滚动轴承的类型选择134

7.4.2　滚动轴承的失效形式135

7.4.3　滚动轴承的寿命计算135

7.4.4　滚动轴承的静强度计算141

7.5　滚动轴承的组合设计142

7.6　滚动轴承的润滑与密封146

7.6.1　滚动轴承的润滑146

7.6.2　滚动轴承的密封147

7.7　滑动轴承简介147

7.7.1 向心滑动轴承148

7.7.2　推力滑动轴承150

7.7.3　轴承材料151

本章小结154

习题155

第八章　轴157

8.1　概述157

8.1.1　轴的分类157

8.1.2　轴的常用材料159

8.1.4　轴的设计要求和一般设计步骤161

8.2　轴的结构设计161

8.2.1　轴结构设计的基本要求161

8.2.2　轴结构设计的基本方法162

8.3　轴的承载能力校核167

8.3.1　轴的扭转强度计算167

8.3.2　转轴的最小直径估算167

8.3.3　转轴的强度校核168

8.3.4　轴的刚度计算172

8.4　轴系的维护172

8.4.1　轴系的维护172

8.4.2　轴和轴承的修理174

本章小结174

习题175

第九章　连接177

9.1　螺纹连接177

9.1.1　螺纹的基本知识177

9.1.2　螺纹连接的结构179

9.1.3　螺纹连接的预紧和防松182

9.1.4　螺纹连接的结构设计要点184

9.1.5　螺纹连接的安装和维护185

9.2　键连接和销连接186

9.2.1　键连接的类型186

9.2.2　平键连接的选择及强度校核188

9.2.3　花键连接190

9.2.4　销连接191

9.3　联轴器、离合器和制动器192

9.3.1 联轴器192

9.3.2　离合器197

9.3.3　制动器200

9.4　其他常用连接200

9.4.1　铆接200

9.4.2　焊接201

9.4.3　胶接201

9.4.4　过盈配合连接201

9.4.5　成形连接202

9.4.6　自攻螺钉连接和膨胀螺栓连接等202

本章小结203

习题203

第十章　平面连杆机构205

10.1　概述205

10.2　铰链四杆机构206

10.2.1　铰链四杆的基本类型及应用206

10.2.2　铰链四杆机构类型判别方法208

10.3　铰链四杆机构的演化209

10.3.1　改变转动副尺寸的演变209

10.3.2　改变构件杆长的演变210

10.3.3 改变不同杆作为机架的演变211

10.4　平面四杆机构的基本特性213

10.4.1　平面四杆机构的运动特性——急回特性213

10.4.2　平面四杆机构的传力特性215

10.5　平面四杆机构设计简介217

10.5.1　用图解法设计四杆机构217

10.5.2　用实验法（图谱法）设计四杆机构220

10.5.1　用解析法设计四杆机构221

本章小结222

习题222

第十一章　其他常用机构225

11.1　凸轮机构225

11.1.1 凸轮机构的应用225

11.1.2　凸轮机构的分类226

11.1.3　工作原理227

11.1.4　子凸轮简介227

11.2　间歇运动机构228

11.2.1　棘轮机构228

11.2.2　槽轮机构229

11.2.3　不完全齿轮机构229

11.3　螺旋机构230

11.3.1 螺旋机构的组成及特点230

11.3.2　螺旋机构的材料选择231

11.4　组合机构简介232

11.5　其他新型传动机构233

11.5.1　滚珠花键传动233

11.5.2　锥环无键联轴传动234

11.5.3　滚动螺旋传动235

11.5.4　静压螺旋传动241

11.5.5　摆线针轮行星传动242

11.5.6　谐波齿轮传动242

本章小结246

习题246

第十二章　机械创新设计简介248

12.1　创新思维与创造技法248

12.1.1　创新思维248

12.1.2　常用创新技法249

12.2　机械系统方案设计的创新250

12.2.1　机械系统概述250

12.2.2　机械系统设计的内容251

12.2.3　机械系统方案设计的创新251

12.3　机构的组合与创新252

12.3.2　串联组合机构255

12.3.3　并联式组合257

12.3.4　机构构型中应注意的问题259

12.4　反求工程概述260

12.5　机械创新设计实例分析260

本章小结269

习题270

参考资料271