典型机械结构的分析与设计

绪论1一、 本课程的研究对象与基本概念1二、本课程的性质、内容和任务2任务一常用机构的识别与应用4分任务一平面机构运动简图与自由度计算分析4一、运动副4二、平面机构的运动简图5三、平面机构的自由度8 分任务二常用机构的识别与应用11一、平面连杆机构11二、凸轮机构16三、间歇机构17 分任务三静力学基础与物体的受力分析20一、静力学的基本概念20二、静力学公理22三、 物体的受力分析与受力图24 分任务四力在直角坐标轴上的投影、力矩、力偶33一、力在直角坐标轴上的投影33二、力矩35三、力偶36分任务五平面力系的平衡方程及应用38一、平面任意力系的平衡方程38二、平面特殊力系的平衡方程38三、平衡方程应用实例39 分任务六承载能力分析基础42一、材料力学的研究对象与任务42二、变形固体的基本假设43三、杆件变形的形式44 分任务七轴向拉(压)内力、应力、变形分析45一、 轴向拉伸和压缩的内力45二、轴向拉伸和压缩的应力48三、轴向拉伸和压缩的变形49 分任务八典型材料在拉伸和压缩时的力学性能51一、低碳钢拉伸时的力学性能52二、铸铁拉伸时的力学性能53三、低碳钢和铸铁压缩时的力学性能53分任务九轴向拉(压)的强度条件及应用54一、许用应力54二、轴向拉（压）杆的强度条件55三、强度条件的应用实例55知识小结57知识考查57任务二带传动的设计61分任务一带传动的工作原理、类型与工作情况分析61一、带传动的工作原理61二、带传动的类型、特点和应用61三、带传动的工作能力分析65分任务二带传动的张紧、安装和维护68一、带传动的张紧68二、带传动的安装和维护69三、带传动设计实例70知识链接76知识小结78知识考查78任务三齿轮传动的设计79分任务一标准齿轮的结构认知79一、齿轮传动的特点79二、齿轮传动的类型79三、渐开线齿轮的齿廓与啮合特性81四、渐开线直齿圆柱齿轮的参数计算83五、渐开线齿轮的啮合传动86分任务二渐开线齿轮加工88一、加工方法88二、变位齿轮90分任务三材料的选择与热加工基础91一、金属材料的力学性能91二、材料的晶体结构与结晶94三、铁碳合金相图99四、碳钢103五、钢的热处理105六、合金钢112七、铸铁118八、典型零件的材料选择121分任务四齿轮的受力分析128一、齿轮的失效形式128二、齿轮材料129三、圆柱齿轮的结构与精度130四、渐开线直齿圆柱齿轮的传动设计132五、 斜齿圆柱齿轮传动138六、直齿圆锥齿轮传动140七、蜗杆传动142分任务五轮系145一、轮系的类型及其应用145二、定轴轮系的传动比计算147三、周转轮系传动比计算149知识小结152知识考查152任务四减速器输出轴的设计157分任务一轴的分类、选材及加工工艺157一、轴的分类157二、轴的材料及热处理159分任务二轴的结构设计160一、轴上零件的定位和固定方法162二、轴径和轴段长度的计算163分任务三滚动轴承的类型选择及寿命校核165一、 滚动轴承的结构165二、 滚动轴承的类型、性能及特点166三、滚动轴承的代号168四、滚动轴承的选用170五、滚动轴承的寿命计算170 分任务四联轴器的类型及型号选择173一、联轴器的作用173二、联轴器的分类174三、联轴器的选用177四、离合器简介178分任务五键的选择及强度校核179一、键连接的类型及应用180二、 键的选择和平键强度校核182 分任务六轴的承载能力分析186一、传动轴的强度与刚度分析186二、心轴的强度分析192三、转轴的强度分析及设计205知识小结214知识考查216任务实施218项目带式输送机一级直齿圆柱齿轮减速器的设计221项目描述221项目条件221相关知识222一、减速器的主要类型及特点222二、传动装置的总体设计223三、传动零件的设计230四、其他传动零件（联轴器、键、轴承）的选择与校核231五、装配图的设计与绘制231六、零件工作图的设计与绘制236七、设计计算说明书的编写239附录241参考文献247

本书按照“项目引领、任务驱动”的模式编写而成，由4个任务和1个项目组成，全部采用最新国家标准。主要内容有：绪论、常用机构的识别与应用、带传动的设计、齿轮传动的设计、减速器输出轴的设计和带式输送机一级直齿圆柱齿轮减速器的设计，每个任务包含任务描述、任务目标、基本知识。基本知识后设有知识小结、知识考查。附录提供了必要的数据和资料可供查阅。本书主要作为高职高专院校机械类和近机械类各专业机械设计课程的教材，也可作为成人教育和在职人员培训用书。