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第1章　绪论1

1.1　机构、机器与机械的概念1

1.1.1　机器与机构1

1.1.2 零件和构件3

1.2　本课程的性质、内容和任务3

1.2.1 本课程的性质3

1.2.2 本课程的内容和任务3

1.3 本课程学习方法3

1.3.1 注重实践性以及综合能力的培养3

1.3.2 注意本课程自身的系统性3

1.3.3 学习理论的同时要坚持联系实际4

1.3.4　要重视结构设计4

1.4 机械设计的基本要求4

1.4.1 使用要求4

1.4.2 经济性要求4

1.4.3 安全可靠性要求4

1.4.4 工艺性要求4

1.4.5 其他特殊性要求4

1.5 机械零件设计的标准化、系列化及通用化4

1.6 常用的现代化机械设计方法简介5

思考与练习5

第2章　平面机构的结构分析5

2.1 平面机构的组成6

2.1.1 自由度、运动副和约束6

2.1.2 运动副的分类6

2.2 平面机构运动简图7

2.2.1 机构运动简图及作用7

2.2.2 绘制机构运动简图的步骤9

2.3 平面机构具有确定运动的条件及自由度10

2.3.1 平面机构的自由度10

2.3.2 平面机构具有确定运动的条件11

2.3.3 计算机构自由度时应注意的事项12

思考与练习15

第3章　平面连杆机构17

3.1 概述17

3.2　铰链四杆机构的基本类型17

3.2.1 曲柄摇杆机构18

3.2.2 双曲柄机构18

3.2.3　双摇杆机构19

3.3　铰链四杆机构的演化20

3.3.1 移动副取代转动副的演化20

3.3.2 变更机架的演化20

3.3.3 运动副元素逆换的演化21

3.3.4 扩大回转副的演化22

3.4　铰链四杆机构的基本特性23

3.4.1 铰链四杆机构曲柄存在条件23

3.4.2 急回运动24

3.4.3 压力角和传动角25

3.4.4 死点25

3.5 平面四杆机构的设计26

3.5.1 平面连杆机构设计的基本问题26

3.5.2 按照给定的行程速比系数设计四杆机构26

3.5.3 按给定连杆位置设计四杆机构27

3.5.4 按照给定两连架杆对应位置设计四杆28

3.5.5 按给定点运动轨迹设计四杆机构29

思考与练习29

第4章　凸轮机构31

4.1 凸轮机构的应用和分类31

4.1.1 应用举例31

4.1.2 凸轮机构分类31

4.1.3 凸轮机构的特点33

4.2 从动件的常用运动规律34

4.2.1 术语介绍34

4.2.2 几种常见的从动件运动规律34

4.3 图解法设计凸轮轮廓36

4.3.1 绘制原理36

4.3.2 几种常见的凸轮轮廓的绘制37

4.4 设计凸轮机构应注意的问题39

4.4.1 滚子半径的选择39

4.4.2 压力角的确定39

4.4.3 基圆半径对凸轮机构的影响40

思考与练习41

第5章　间歇运动机构43

5.1 棘轮机构43

5.1.1 棘轮机构的基本组成及工作原理43

5.1.2 棘轮机构的常见类型及特点43

5.1.3 棘轮机构的主要功能45

5.2 槽轮机构46

5.2.1 槽轮机构的基本组成及工作原理46

5.2.2 槽轮机构的常见类型、特点及应用46

5.3 不完全齿轮机构简介47

5.3.1 不完全齿轮机构的组成及工作原理47

5.3.2 不完全齿轮机构的特点及应用47

思考与练习48

第6章　键、销联接49

6.1 键联接和花键联接49

6.1.1 键联接的类型和结构49

6.1.2　平键联接计算50

6.1.3 花键联接53

6.2 销联接54

6.3 其他联接简介55

思考与练习56

第7章　螺纹联接与螺旋传动56

7.1 螺纹的形成、分类和参数57

7.1.1 螺纹的形成57

7.1.2　螺纹的分类57

7.1.3　螺纹的参数58

7.2 机械设备常用螺纹及螺纹的代号与标记59

7.2.1 机械设备常用螺纹59

7.2.2 螺纹的代号与标记60

7.3 螺纹联接的基本类型和常用螺纹联接件60

7.3.1 常用螺纹联接件60

7.3.2　螺纹联接的基本类型62

7.4 螺纹联接的预紧和防松63

7.4.1 螺纹联接的预紧63

7.4.2 螺纹联接的防松63

7.5 螺栓联接的设计65

7.5.1 螺纹联接的强度计算65

7.5.2 螺栓组的结构设计68

7.5.3 提高螺栓联接强度的措施70

7.6 螺旋传动72

7.6.1 螺旋传动的应用和类型72

7.6.2　滚动螺旋简介73

思考与练习74

第8章　带传动75

8.1 带传动的类型和特点75

8.1.1 带传动的类型75

8.1.2 带传动的特点76

8.2 普通V带和V带轮76

8.2.1 普通V带77

8.2.2 V带带轮77

8.3 带传动的工作能力分析80

8.3.1 带传动的受力分析80

8.3.2 带的应力分析81

8.3.3 弹性滑动和打滑82

8.4 普通V带传动的设计计算82

8.4.1 带传动的失效形式及设计准则82

8.4.2 单根V带的基本额定功率和许用功率83

8.4.3 普通V带传动的设计步骤和参数选择85

8.5 带传动的张紧维护与安装90

8.5.1 带传动的张紧90

8.5.2 带传动的安装与维护91

思考与习题92

第9章　链传动93

9.1 链传动特点及应用93

9.2 链条93

9.2.1　链条的种类93

9.2.2 滚子链基本参数和尺寸94

9.3　滚子链链轮95

9.4 链传动的运动分析和受力分析95

9.4.1 平均传动比95

9.4.2 瞬时链速和传动比96

9.5 链传动的主要参数以及链传动的布置97

9.5.1 链传动的主要参数及选择97

9.5.2 链传动的布置98

思考与习题98

第10章　齿轮传动99

10.1 齿轮传动的特点及类型99

10.1.1 齿轮传动的特点99

10.1.2 齿轮传动的分类99

10.1.3 齿轮传动的基本要求100

10.2 齿廓啮合基本定律100

10.3 渐开线齿形101

10.3.1 渐开线的形成101

10.3.2 渐开线的性质101

10.3.3 渐开线齿轮啮合特点102

10.4 渐开线直齿圆柱齿轮基本参数和几何尺寸计算103

10.4.1 齿轮各部分的名称103

10.4.2 渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数104

10.4.3 标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算105

10.4.4 标准齿轮的公法线长度105

10.4.5 径节制齿轮简介106

10.5 渐开线标准齿轮的啮合传动107

10.5.1 正确啮合的条件107

10.5.2 重合度107

10.6 渐开线齿轮的加工方法及根切现象108

10.6.1 仿形法108

10.6.2 范成法108

10.6.3 范成法加工时的根切现象109

10.7 变位齿轮传动的基本知识110

10.7.1 变位齿轮的概念110

10.7.2 最小变位系数111

10.7.3 变位齿轮几何尺寸和传动类型111

10.8 齿轮传动的失效形式113

10.9 齿轮材料及热处理114

10.9.1 对齿轮材料的要求114

10.9.2 齿轮的常用材料114

10.10 齿轮传动的精度115

10.11 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算116

10.11.1 齿轮传动设计准则116

10.11.2 受力分析116

10.11.3　计算载荷117

10.11.4 齿面接触疲劳强度计算117

10.11.5 齿根弯曲疲劳强度计算120

10.11.6　参数选择121

10.11.7 圆柱齿轮的结构设计122

10.11.8　设计步骤122

10.12 斜齿圆柱齿轮传动125

10.12.1 斜齿圆柱齿轮齿廓的形成及传动特点125

10.12.2 斜齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算126

10.12.3 平行轴渐开线斜齿轮正确啮合的条件和重合度127

10.12.4 斜齿轮的当量齿数127

10.12.5 斜齿圆柱齿轮传动的强度计算127

10.13 圆锥齿轮传动131

10.13.1 圆锥齿轮概述131

10.13.2 背锥和当量齿数131

10.13.3 直齿圆锥齿轮几何尺寸计算132

10.13.4 直齿圆锥齿轮传动的强度计算133

思考与练习134

第11章　蜗杆传动136

11.1 概述136

11.1.1 蜗杆蜗轮的形成以及蜗杆传动的特点136

11.1.2 蜗杆传动的分类137

11.2 圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸138

11.2.1 圆柱蜗杆传动的主要参数138

11.2.2 圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算140

11.3 蜗杆传动的失效形式、材料和结构140

11.3.1 蜗杆传动的失效形式140

11.3.2　材料选择141

11.3.3 蜗杆及蜗轮的结构141

11.4 蜗杆传动的强度计算141

11.4.1 蜗杆传动的受力分析141

11.4.2 蜗杆传动的强度计算142

11.5 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算143

11.5.1 蜗杆传动的效率143

11.5.2 蜗杆传动的润滑144

11.5.3 蜗杆传动的热平衡计算144

思考与练习145

第12章　轮系147

12.1 轮系及其类型147

12.1.1 定轴轮系147

12.1.2 周转轮系147

12.2 定轴轮系传动比计算148

12.2.1 一对齿轮传动的计算148

12.2.2 定轴轮系传动比的一般式148

12.2.3 惰轮149

12.2.4 定轴轮系传动比计算149

12.3 周转轮系及其传动比151

12.4 混合轮系传动比的计算153

12.5 轮系的功用154

12.5.1 获得大传动比154

12.5.2 实现远距离的两轴之间的传动154

12.5.3 实现变速传动（多传动比传动）和换向要求154

12.5.4 实现合成运动和分解运动154

12.5.5 实现分路传动155

12.5.6 在尺寸及重量较小的情况下，实现大功率传动156

12.5.7 利用旋轮线156

思考与练习156

第13章　轴158

13.1 概述158

13.1.1 轴的功用和类型158

13.1.2 设计轴的基本要求158

13.1.3　设计轴的一般步骤159

13.2 轴的材料及选择160

13.3 轴的结构设计161

13.3.1 轴的各部分名称161

13.3.2 拟定轴上零件的装配方案162

13.3.3　零件在轴上的定位和固定162

13.3.4 确定各轴段的直径和长度165

13.3.5 轴的加工和装配工艺性165

13.3.6 提高轴疲劳强度的措施168

13.4 轴的强度计算169

13.4.1 初略计算（按扭转强度估算和按经验公式估算）169

13.4.2 概略计算（按弯扭合成进行强度计算）170

13.5 轴的刚度校核171

13.5.1 轴的弯曲刚度校核172

13.5.2 轴的扭转刚度校核172

13.6 轴的设计示例分析172

思考与练习178

第14章　轴承179

14.1 滑动轴承概述179

14.1.1 滑动轴承的特点、应用及分类179

14.1.2 滑动轴承的典型结构179

14.1.3 滑动轴承的轴瓦结构和材料181

14.1.4 滑动轴承的润滑183

14.2 滚动轴承186

14.2.1 滚动轴承的基本结构186

14.2.2滚动轴承的材料186

14.3 滚动轴承的主要类型、性能和特点187

14.3.1 滚动轴承的主要类型187

14.3.2 滚动轴承类型的选择188

14.4 滚动轴承的代号190

14.4.1 基本代号190

14.4.2 前置代号和后置代号191

14.5 滚动轴承的失效形式和尺寸选择191

14.5.1 滚动轴承的失效形式191

14.5.2 基本额定寿命和基本额定动载荷192

14.5.3 滚动轴承寿命的计算公式192

14.5.4 滚动轴承的当量动载荷194

14.5.5 角接触轴承的轴向载荷计算195

14.5.6 滚动轴承的静载荷的计算197

14.6 轴承装置的设计199

14.6.1 滚动轴承的配置199

14.6.2 滚动轴承的轴向紧固200

14.6.3　滚动轴承的调整200

14.6.4 滚动轴承的配合201

14.6.5 滚动轴承的预紧201

14.6.6 滚动轴承的装拆202

14.6.7 滚动轴承的润滑202

14.6.8 滚动轴承的密封202

思考与练习203

第15章　联轴器和离合器203

15.1　联轴器205

15.1.1 联轴器的组成和分类205

15.1.2 固定式刚性联轴器205

15.1.3 可移式刚性联轴器207

15.1.4　弹性联轴器209

15.1.5　联轴器的选择210

15.2　离合器212

15.2.1 离合器的组成与分类212

15.2.2　嵌入式离合器212

15.2.3　摩擦式离合器213

15.2.4　特殊功能离合器214

思考与练习214

第16章　减速器215

16.1 减速器的类型和特点215

16.1.1 圆柱齿轮减速器216

16.1.2 圆锥齿轮减速器217

16.1.3　蜗杆减速器217

16.2　减速器的结构218

16.2.1 箱体218

16.2.2 附件219

16.3　减速器的润滑220

16.3.1 传动零件的润滑220

16.3.2　轴承的润滑221

思考与练习221