本书是根据国家教委制订的高等工科院校非机类三年制专科《机械设计基础教学基本要求》编写而成的。



书中主要阐述了常用机构的组成、工作原理、运动特点、选用及简单设计方面的基本知识，同时还叙述了通用零（部）件的工作原理、特点、选用、维护及一般的设计计算方法。为了扩大非机类学生的知识面，在本书第十六章中简述了有关液压传动的基本知识。



本书可作为高等工科院校非机类大专各专业的教材，亦可供有关的工程技术人员参考。

第一章总论

l－l 引言

l－2 机器、机构、构件和零件

l－3 本课程研究的内容、性质与任务

l－4 设计机器应满足的基本要求及一般程序

l－5 机械零件的工作能力准则

1-6 机械零件设计的一般步骤和设计方法

l－7 机械制造常用材料的选用原则

1－8 机械零件的工艺性及标准化

本章小结

习题

第二章 平面机构的运动简图及其自由度

2－l 平面运动副及其分类

2－2 平面机构运动简图及其绘制

2－3 平面机构具有确定运动的条件

本章小结

习题

第三章 平面连杆机构

3－l 平面四村机构的基本类型和性质

3－2 铰链四杆机构中具有曲柄的条件

3-3 绞链四杆机构的演化

3－4 平面四杆机构的特点和应用

本章小结

习题

第四章 凸轮机构

4-1 凸轮机构的应用、特点和类型

4-2 从动件常用运动规律

4-3 按给定运动规律设计盘形凸轮轮廓

4-4 凸轮设计中应注意的问题

本章小结

习题

第五章 间歇运动机构

5－1 棘轮机构

5－2 槽轮机构

5－3 不完全齿轮机构

本章小结

习题

第六章 联接

6－l 螺纹的类型、应用及主要参数

6－2 螺旋副的受力分析及自锁条件

6-3 螺纹联接的基本类型及螺纹联接件

6－4 螺纹联接的拧紧与防松

6－5 螺栓联接的强度计算

6-6 提高螺栓联接强度的措施

6－7 螺旋传动

6－8 键联接与花键联接

本章小结

习题

第七章 带传动

7－l 概述

7－2 带传动工作情况分析

7－3 单根V带所能传递的功率

7-4 V带传动的设计步骤和参数选择

7－5 V带带轮设计

7－6 带传动的张紧与维护

本章小结

习题

第八章 链传动

8－l 概述

8－2 链传动的速度分析

8－3 链传动的主要参数及其选择

8－4 滚子链传动承载能力计算及链号的确定

8－5 滚子链链轮的结构和材料

8－6 链传动的合理布置与维护

本章小结

习题

第九章 齿轮传动

9－l 概述

9－2 齿廓啮合的基本定律

9－3 渐开线齿廓及其啮合特性

9－4 渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸

9－5 渐开线齿轮啃合传动

9－6 渐开线六轮轮齿加工方法与报切现象

9－7 齿轮的失效形式

9－8 齿轮的材料及热处理

9－9 直齿圆柱齿轮传动的设计计算

9－10 斜齿圆柱齿轮传动

9-11 直齿圆锥齿轮传动

9－12 齿轮的结构设计

本章小结

习题

第十章 蜗杆传动

10－l 概述

10－2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算

10－3 蜗杆传动的相对滑动速度、主要失效形式及材料选择

10-4 蜗杆传动的受力分析及强度计算

10－5 蜗杆传动的效率及热平衡计算

10-6 蜗杆、蜗轮的结构

本章小结

习题

第十一章 轮系和减速器

11－l 轮系的分类

11－2 定轴轮系的传动比计算

11-3 周转轮系的传动比计算

11－4 复台轮系的传动比计算

11－5 轮系的功用

11-6 机械传动综述

11-7 减速器

本章小结

习题

第十二章 轴

12－l 轴的功用、分类

12－2 轴的材料

12－3 轴的结构设计

12－4 轴的强度计算

12－5 轴的刚度计算简介

12－6 轴的设计步骤和实例

本章小结

习题

第十三章 轴承

13－l 概述

13－2 滑动轴承的结构及材料

13－3 常用的润滑剂和润滑装置

13－4 非液体摩擦滑动轴承的设计

13－5 滚动轴承的类型、结构、特点和代号

13－6 滚动轴承的尺寸选择

13－7 滚动轴承组合设计原则

本章小结

习题

第十四章 联轴器和离合器

14-1 联轴器与离合器的功用及选择

14-2 联轴器

14－3 离合器

本章小结

习题

第十五章 机械的调速与平衡

15－1 机器速度波动的调节

15－2 机械的平衡

本章小结

习题

第十六章 液压传动概论

16－l 液压传动的基本概念

16－2 液压元件

16－3 液压基本回路

16－4 液压系统实例

16－5 液压系统的安装、使用和常见故障的排除

本章小结

习题

附录

主要参考资料

1－6机械零件设计的一般步骤和设计方法



一、机械零件设计的一般步骤



1．根据零件在机器中的地位和作用，选择零件的种类和结构。

2．拟定零件的计算简图，根据机器的工作要求，计算作用在零件上的载荷。

3．根据零件的工作条件及对零件的特殊要求（例如高温、高速等）选择适当的材料。

4．决定计算用的许用应力

5．根据零件可能出现的失效形式，按强度或刚度、寿命等工作能力准则，确定其工要几间尺寸，并按标准及考虑制造工艺要求进行调整。

6．绘制零件工作图并标注必要的技术条件。



二、目前最常用的传统的设计机械零件的方法



1．理论设计这是根据人门已经掌握了的合乎客观规律的理论及实践知识所进行的设计，按设计顺序的不同，理论设计的计算过程又分为：1）设计计算：在零件尺寸尚卡决定之前，根据载荷情况，由计算公式直接求出零件的某些主要几何尺寸；2）校核计算：先按经验、规范、近似计算、类比等初步走出零件的形状及尺寸，然后用理论计算的方法校核零件的危险剖面的安全系数、工作应力、载荷能力等。

2．经验设计根据对某类零件已有的设计与使用实践而户、结出来的经验关系或，或根据设计者的经验，采取类比的办法所进行的设计。通常经验设计都是用于外形复杂、载荷情况不明而目前尚不能用理论分析的零件设计中，例如机架、变速箱箱体的设计等。

3．模型实验设计对于一些很巨大的、结构复杂而重要的．但以现有理论知识尚不足以详尽分析的零件和部件，可采用模型实验设计的方法。将初步设计的零件或部件做出模型，经过实验，再根据实验结果进行修改，这样的过程叫做模型实验设计。实质上这也是一件科学研究工作，借助于实验研究弥补理论的不足，同时也消除了经验设计中个够科学的成分。



三、现代机械设计方法概念简介



相对于传统的设计思想，现代有两个突出的方面使机械零件设计发生了深刻的变化。



1．最优化设计思想在此思、想指导下所设计的机械备件，不仅仅只是“合格零件”、“合格设计”，而且就其选择材料和几何参数的取值来说，既要使零件所满足的使用要求达到最优的程度，又要使不希望出现的失效准则达到最小，或限制在容许范围以内。

2．设计变量随机化的思想传统的设计是把设计变失当作常量来看待的，实际的设计变量基本上都是随机变量，由此引入“概率设计”进而到“可靠性设计”，也就是从动态方面考虑零件的强度、刚度等工作能力的指标。



现代设计思想是和现代设计方法、手段紧密相关的，随着电子计算机技术的发展，使得这些新的设计思想得以实现。加上材料科学、计算力学、摩擦学和设计理论的发展，逐渐形成了一套现代设计理论和方法，表现为以下特点；(1) 从静态设计到动态设计；(2) 从单项设计指标到综合设计指标；（3）从常规设计到精确设计；（4）从手算设计到广泛应用计算机设计， 设计人员不仅要学习、掌握传统的设计方法，也要开阔视野，了解现代设计方法的动态。



1－7机械制造常用材料的选用原则



机械制造中最常用的材料就是各种牌号及不同规格的钢材、铸铁、有色金属及其合金。目前，各种非金属材料和复合材料也用得十分广泛。本书在各章中，结合E具体零件的设计，对有关材料的性能、应用特点都有介绍。现着重讨论常用材料的选用原则：



一、满足使用要求



满足使用要求就是要使所选用的材料制成的零件能在合理的寿命期内按设计的要求正常工作。对于不同机器及零件其侧重点又有不同，要考虑到零件的重要性。受力的大小及性质、工作状态及工作环境、尺寸的限制及其它的一些特殊性能要求等。



二、符合工艺要求



工艺要求就是在制造零件的全过程中，所选的材料从毛坯到制成合格的零件都要适应铸、锻、焊、热处理、切削加工的工艺要求。



三、综合经济要成



材料的经济性，不仅只是考虑材料的价格，而应使制造零件的总价格为最低；



全面考虑各方面要求来选择材料是一个复杂的技术、经济问题。通常需要拟出几个不同方案经过分析比较。最后再确定最合适的材料。