目　　錄

第1模塊 機械設(shè)計基礎(chǔ)概述 1
1.1 任務(wù)1—確定機器的結(jié)構(gòu)及工藝動作 2
1.1.1 機器的結(jié)構(gòu) 2
1.1.2 機械設(shè)計的要求與步驟 4
1.1.3 機械工藝動作的擬定 4
1.1.4 沖床的結(jié)構(gòu)及工藝動作 5
1.2 任務(wù)2—擬定執(zhí)行機構(gòu)的運動方案 7
1.2.1 機構(gòu)的基本要素 7
1.2.2 機構(gòu)的運動方案的表示法 8
1.2.3 機構(gòu)的運動方案的比較與優(yōu)選 9
1.2.4 執(zhí)行機構(gòu)的運動方案的擬定 11
1.3 任務(wù)3—進行執(zhí)行機構(gòu)的運動方案的可行性分析 12
1.3.1 平面機構(gòu)的自由度 13
1.3.2 執(zhí)行機構(gòu)的運動方案的可行性分析的依據(jù) 14
1.3.3 計算平面機構(gòu)的自由度時應(yīng)注意的問題 14
1.3.4 執(zhí)行機構(gòu)的運動方案的可行性分析 16
1.4 模塊小結(jié) 17
第2模塊 平面連桿機構(gòu)的設(shè)計 18
2.0 預(yù)備知識 18
2.0.1 鉸鏈四桿機構(gòu) 19
2.0.2 具有一個移動副的四桿機構(gòu) 21
2.0.3 具有兩個移動副的四桿機構(gòu) 24
2.1 任務(wù)1—按急回特性計算機構(gòu)的極位夾角 24
2.1.1 急回特性的概念及作用 25
2.1.2 急回特性的指標(biāo)：行程速度變化系數(shù) 25
2.1.3 計算沖壓機構(gòu)的極位夾角 26
2.2 任務(wù)2—用圖解法設(shè)計機構(gòu) 26
2.2.1 用圖解法設(shè)計機構(gòu)的依據(jù) 27
2.2.2 按給定的行程速度變化系數(shù)設(shè)計機構(gòu) 27
2.2.3 用圖解法設(shè)計沖壓機構(gòu) 27
2.3 任務(wù)3—分析機構(gòu)的傳力性能 28
2.3.1 機構(gòu)的傳力性能指標(biāo)：壓力角和傳動角 29
2.3.2 機構(gòu)的死點位置 30
2.3.3 分析沖壓機構(gòu)的傳力性能 30
2.4 模塊小結(jié) 31
2.5 知識拓展 32
2.5.1 曲柄搖桿機構(gòu)的急回特性及其設(shè)計 32
2.5.2 偏置曲柄滑塊機構(gòu)的急回特性及其設(shè)計 33
第3模塊 凸輪機構(gòu)的設(shè)計 35
3.1 任務(wù)1—選擇凸輪機構(gòu)的類型 36
3.1.1 凸輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)和類型 36
3.1.2 選擇凸輪機構(gòu)的類型的依據(jù) 38
3.1.3 送料機構(gòu)的類型選擇 38
3.2 任務(wù)2—選擇從動件的運動規(guī)律 39
3.2.1 凸輪機構(gòu)的工作過程 39
3.2.2 常用從動件的運動規(guī)律 40
3.2.3 選擇從動件的運動規(guī)律時應(yīng)考慮的因素 41
3.2.4 送料機構(gòu)的從動件的運動規(guī)律的選擇 41
3.3 任務(wù)3—用圖解法設(shè)計盤形凸輪的輪廓 42
3.3.1 用圖解法進行設(shè)計的原理 42
3.3.2 盤形凸輪輪廓的設(shè)計步驟 43
3.3.3 設(shè)計送料機構(gòu)中的盤形凸輪輪廓 45
3.4 任務(wù)4—校核凸輪的工作輪廓 46
3.4.1 從動件的運動失真 46
3.4.2 凸輪機構(gòu)的傳力性能 47
3.4.3 校核送料機構(gòu)中的凸輪的工作輪廓 48
3.5 模塊小結(jié) 48
3.6 知識拓展 49
3.6.1 凸輪機構(gòu)的常用材料 49
3.6.2 凸輪的結(jié)構(gòu)形式 49
第4模塊 傳動系統(tǒng)的總體設(shè)計 51
4.1 任務(wù)1—擬定傳動系統(tǒng)的傳動方案 52
4.1.1 確定傳動系統(tǒng)的傳動方案時應(yīng)滿足的要求 52
4.1.2 傳動系統(tǒng)的傳動類型的選擇 52
4.1.3 傳動系統(tǒng)的傳動順序的布置 53
4.1.4 傳動系統(tǒng)的傳動方案的擬定 54
4.2 任務(wù)2—選擇電動機 55
4.2.1 選擇電動機的類型 55
4.2.2 選擇電動機的容量和轉(zhuǎn)速 56
4.2.3 選擇電動機的型號 57
4.2.4 選擇傳動系統(tǒng)中的電動機 58
4.3 任務(wù)3—確定傳動系統(tǒng)的總傳動比及分配各級傳動比 59
4.3.1 確定傳動系統(tǒng)的總傳動比 60
4.3.2 分配各級傳動比 60
4.3.3 設(shè)計傳動系統(tǒng)的傳動比 61
4.4 任務(wù)4—計算傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù) 62
4.4.1 傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù) 62
4.4.2 傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)的計算 64
4.4.3 沖床的傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)的計算 65
4.5 模塊小結(jié) 66
4.6 知識拓展 66
4.6.1 輪系的概念和類型 66
4.6.2 定軸輪系及其傳動比的計算 67
第5模塊 V帶傳動的設(shè)計 69
5.0 預(yù)備知識 69
5.0.1 帶傳動的組成 69
5.0.2 帶傳動的類型 69
5.1 任務(wù)1—選擇普通V帶的型號 72
5.1.1 普通V帶的型號 72
5.1.2 選擇普通V帶的型號的依據(jù) 73
5.1.3 普通V帶的型號的選擇 74
5.2 任務(wù)2—設(shè)計普通V帶傳動的參數(shù) 75
5.2.1 設(shè)計普通V帶傳動的參數(shù)的依據(jù) 75
5.2.2 設(shè)計普通V帶傳動的參數(shù)的步驟 76
5.2.3 普通V帶傳動的參數(shù)的設(shè)計 78
5.3 任務(wù)3—設(shè)計普通V帶輪的結(jié)構(gòu) 79
5.3.1 普通V帶輪的材料及選擇 79
5.3.2 普通V帶輪的結(jié)構(gòu)形式和尺寸 79
5.3.3 繪制普通V帶輪的零件圖 80
5.3.4 普通V帶輪的結(jié)構(gòu)的設(shè)計 81
5.4 模塊小結(jié) 82
5.5 知識拓展 82
5.5.1 傳動帶的張緊 82
5.5.2 傳動帶的安裝和維護 83
第6模塊 齒輪傳動的設(shè)計 85
6.0 預(yù)備知識 85
6.0.1 齒輪傳動的特點和基本類型 86
6.0.2 漸開線齒廓及其嚙合特性 87
6.1 任務(wù)1—選擇齒輪的材料及熱處理方法 89
6.1.1 選擇齒輪的材料及熱處理方法的依據(jù) 89
6.1.2 常用的齒輪的材料及熱處理方法 91
6.1.3 齒輪的材料及熱處理方法的選擇 93
6.2 任務(wù)2—按齒面接觸疲勞強度設(shè)計齒輪傳動 93
6.2.1 輪齒的受力分析 93
6.2.2 齒面接觸疲勞強度的計算 94
6.2.3 公式使用說明及參數(shù)選擇 96
6.2.4 按齒面接觸疲勞強度進行齒輪傳動的設(shè)計 97
6.3 任務(wù)3—計算漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動的幾何尺寸 98
6.3.1 齒輪的基本參數(shù) 98
6.3.2 齒輪的嚙合傳動 100
6.3.3 齒輪的幾何尺寸的計算 102
6.3.4 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動的幾何尺寸 102
6.4 任務(wù)4—按齒根彎曲疲勞強度校核齒輪傳動 103
6.4.1 齒根彎曲疲勞強度的計算 103
6.4.2 公式使用說明及參數(shù)選擇 104
6.4.3 按齒根彎曲疲勞強度進行齒輪傳動的校核 105
6.5 任務(wù)5—確定齒輪傳動的精度 106
6.5.1 齒輪的切削加工與根切現(xiàn)象及最少齒數(shù) 106
6.5.2 齒輪傳動的精度及選擇依據(jù) 108
6.5.3 齒輪傳動的精度的確定 109
6.6 任務(wù)6—設(shè)計齒輪的結(jié)構(gòu)及潤滑方式 109
6.6.1 確定齒輪的結(jié)構(gòu) 110
6.6.2 確定齒輪傳動的潤滑方式 111
6.6.3 齒輪的結(jié)構(gòu)及潤滑方式的設(shè)計 112
6.7 模塊小結(jié) 113
6.8 知識拓展 113
6.8.1 斜齒圓柱齒輪傳動 113
6.8.2 圓錐齒輪傳動 115
6.8.3 蝸桿傳動 116
第7模塊 軸的設(shè)計 119
7.0 預(yù)備知識 120
7.0.1 軸的作用 120
7.0.2 軸的分類 120
7.1 任務(wù)1—選擇軸的材料及熱處理方法 121
7.1.1 常用的軸的材料及熱處理方法 121
7.1.2 對軸的材料及熱處理方法進行選擇 123
7.2 任務(wù)2—估算軸的最小直徑 123
7.2.1 按扭轉(zhuǎn)強度估算軸的最小直徑 123
7.2.2 軸的最小直徑的估算 124
7.3 任務(wù)3—設(shè)計軸的結(jié)構(gòu) 124
7.3.1 設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)的基本要求 124
7.3.2 設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)時應(yīng)考慮的因素 125
7.3.3 軸的結(jié)構(gòu)的設(shè)計 129
7.4 任務(wù)4—校核軸的強度 130
7.4.1 彎扭合成強度的計算 131
7.4.2 校核軸的強度的步驟 131
7.4.3 軸的強度的校核 132
7.5 模塊小結(jié) 133
第8模塊 滾動軸承的設(shè)計 134
8.0 預(yù)備知識 134
8.0.1 滾動軸承的功用 134
8.0.2 滾動軸承的基本構(gòu)造 135
8.0.3 滾動軸承的材料 135
8.1 任務(wù)1—選擇滾動軸承的類型 135
8.1.1 滾動軸承的類型 135
8.1.2 滾動軸承的代號 137
8.1.3 選擇滾動軸承的類型的依據(jù) 139
8.1.4 滾動軸承的類型的選擇 140
8.2 任務(wù)2—計算滾動軸承的壽命 140
8.2.1 計算滾動軸承的壽命的依據(jù) 141
8.2.2 滾動軸承的壽命中的基本概念 142
8.2.3 滾動軸承的壽命的計算公式 143
8.2.4 滾動軸承的壽命的計算 144
8.3 任務(wù)3—設(shè)計滾動軸承的支承結(jié)構(gòu) 145
8.3.1 常用滾動軸承的支承結(jié)構(gòu) 145
8.3.2 設(shè)計滾動軸承的支承結(jié)構(gòu)時應(yīng)考慮的因素 147
8.3.3 滾動軸承的支承結(jié)構(gòu)的設(shè)計 150
8.4 模塊小結(jié) 150
第9模塊 鍵連接的設(shè)計 151
9.0 預(yù)備知識 151
9.0.1 鍵連接的類型 151
9.0.2 平鍵連接 152
9.1 任務(wù)1—選擇普通平鍵的類型 153
9.1.1 普通平鍵的類型 153
9.1.2 選擇普通平鍵的類型的依據(jù) 154
9.1.3 普通平鍵的類型的選擇 154
9.2 任務(wù)2—在標(biāo)準(zhǔn)中選擇鍵的尺寸 154
9.2.1 普通平鍵的尺寸及標(biāo)記 154
9.2.2 選擇普通平鍵的尺寸的依據(jù) 155
9.2.3 普通平鍵的尺寸的選擇 156
9.3 任務(wù)3—校核普通平鍵的強度 156
9.3.1 普通平鍵的材料 156
9.3.2 普通平鍵連接的失效形式 157
9.3.3 普通平鍵連接的強度計算 157
9.3.4 普通平鍵的強度的校核 158
9.4 任務(wù)4—確定普通平鍵連接的配合公差 158
9.4.1 配合類型及應(yīng)用 158
9.4.2 公差值的確定及標(biāo)注 159
9.4.3 普通平鍵連接的配合公差的確定 159
9.5 模塊小結(jié) 160
9.6 知識拓展 160
9.6.1 松鍵連接的類型及應(yīng)用 160
9.6.2 緊鍵連接的類型及應(yīng)用 162
第10模塊 聯(lián)軸器的設(shè)計 163
10.1 任務(wù)1—選擇聯(lián)軸器的類型 163
10.1.1 聯(lián)軸器的類型 164
10.1.2 選擇聯(lián)軸器的類型時應(yīng)考慮的因素 168
10.1.3 聯(lián)軸器的類型的選擇 169
10.2 任務(wù)2—選擇聯(lián)軸器的型號 169
10.2.1 選擇聯(lián)軸器的型號時應(yīng)滿足的條件 169
10.2.2 聯(lián)軸器的標(biāo)記方法 170
10.2.3 聯(lián)軸器的型號的選擇 171
10.3 模塊小結(jié) 171
10.4 知識拓展 172
10.4.1 離合器 172
10.4.2 制動器 173
第11模塊 螺紋連接的設(shè)計 175
11.0 預(yù)備知識 176
11.0.1 螺紋的形成及類型 176
11.0.2 螺紋的主要幾何參數(shù) 177
11.1 任務(wù)1—選擇螺紋連接的類型 178
11.1.1 螺紋連接的基本類型及應(yīng)用特點 178
11.1.2 螺紋連接件及其選用原則 180
11.1.3 螺紋連接的類型的選擇 181
11.2 任務(wù)2—設(shè)計螺栓組連接的結(jié)構(gòu) 181
11.2.1 設(shè)計螺栓組連接時應(yīng)考慮的因素 181
11.2.2 螺紋連接的預(yù)緊和防松 183
11.2.3 螺栓組連接的結(jié)構(gòu)的設(shè)計 185
11.3 模塊小結(jié) 185
11.4 知識拓展 186
第12模塊 減速器箱體及其附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 188
12.1 任務(wù)1—設(shè)計減速器箱體的結(jié)構(gòu) 189
12.1.1 減速器箱體的結(jié)構(gòu) 189
12.1.2 減速器箱體的材料及主要結(jié)構(gòu)尺寸 189
12.1.3 設(shè)計減速器箱體的結(jié)構(gòu)時應(yīng)考慮的因素 190
12.1.4 減速器箱體的結(jié)構(gòu)和主要結(jié)構(gòu)尺寸的計算 193
12.2 任務(wù)2—設(shè)計減速器箱體附件的結(jié)構(gòu) 194
12.2.1 軸承蓋和套杯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 194
12.2.2 其他附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 196
12.2.3 減速器箱體附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 201
12.3 任務(wù)3—設(shè)計減速器的潤滑和密封裝置 202
12.3.1 設(shè)計減速器的潤滑裝置 202
12.3.2 設(shè)計減速器的密封裝置 203
12.3.3 減速器的潤滑和密封裝置的設(shè)計 206
12.4 模塊小結(jié) 206
12.5 知識拓展 207
附錄A 附表 208
附錄B 附圖 214
附錄C 三維造型設(shè)計 219
設(shè)計1 沖壓機構(gòu)的動畫制作 219
設(shè)計2 送料機構(gòu)的動畫制作 222
設(shè)計3 軸的三維造型 225
設(shè)計4 齒輪的三維造型 227
附錄D 軸的工程圖 230
參考文獻 234