機械結構設計與維護

機械結構設計與維護

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本教材是在研究高等職業教育機電類專業特徵，吸取相關專業機械基礎類課程教學改革經驗的基礎上，將理論力學、材料力學、機械原理、機械零件及通用零部件維修等課程內容進行了銜接、整合及滲透，把知識和技能有機地融合為一個整體，形成12個模塊，即物體的受力及其分析、平面機構的組成及其運動分析、平面連杆機構、凸輪機構、間歇運動機構、機械連接、撓性傳動、齒輪傳動、蝸杆傳動、齒輪系、軸和軸承等。每個模塊都通過「觀察與思考」引出問題，以「問題為中心」進行綜合。 本教材可作為高職高專、技師學院機械類專業教材，也可作為成人教育和職工培訓教材，還可供工程技術人員參考。

目錄

基本內容

書名：機械結構設計與維護

出版社：化學工業出版社

頁數：317頁

開本：16

作者：高朝祥

出版日期：2013年9月1日

語種：簡體中文

品牌：化學工業出版社

內容簡介

高朝祥主編的《機械結構設計與維護》以常用機構、通用零部件的設計、使用、維護和修理能力或技能的形成為主線，將「理論力學」、「材料力學」、「機械原理」、「機械零件」及「通用零部件維修」等課程內容進行了銜接、整合及滲透，把知識和技能有機地融合為一個整體，形成12個模塊（章）。每個模塊都通過「觀察與思考」引出問題，以「問題為中心」進行綜合化。

圖書目錄

緒論

第一節 機器及其組成

第二節 本課程的內容、性質和任務

一、課程的內容

二、課程的性質

三、課程的任務

第三節 機械設計的基本要求及一般程序

一、機械設計的基本要求

二、機械設計的一般程序

三、機械零部件的標準化

四、現代機械設計發展動態

第四節 機械的摩擦、磨損及潤滑

一、摩擦

二、磨損

三、潤滑

第五節 機械零件的失效與修理

一、機械零件的失效形式

二、機械零件的拆卸

三、機械零件的清洗

四、機械零件的檢驗方法

五、機械零件修理方法

六、機械零件的裝配方法

同步練習

第一章 物體的受力及其分析

第一節 靜力分析基礎

一、基本概念

二、力的基本性質

三、力在坐標軸上的投影

四、力矩與力偶

五、力的平移定理

第二節 物體的受力分析與受力圖

一、約束及約束反力

二、物體的受力分析

第三節 平面力系的平衡

一、 平面任意力系的簡化

二、平面任意力系簡化結果的討論

三、平面任意力系的平衡

四、平面特殊力系的平衡

第四節 考慮摩擦時的平衡問題

一、滑動摩擦

二、摩擦角與自鎖現象

三、考慮摩擦時的平衡問題

第五節 空間力系簡介

一、空間約束

二、空間力系平衡的平面解法

同步練習

第二章 平面機構的組成及其運動分析

第一節 平面機構的組成及其運動簡圖

一、運動副

二、平面機構的組成

三、平面機構運動簡圖

第二節 平面機構具有確定相對運動的條件

一、平面機構的自由度

二、平面機構具有確定相對運動的條件

三、平面機構自由度計算的注意事項

第三節 構件的運動分析

一、構件的平動

二、構件的定軸轉動

三、構件的平面運動

同步練習

第三章 平面連杆機構

第一節 平面四杆機構的類型及應用

一、鉸鏈四杆機構的基本形式

二、鉸鏈四杆機構類型判別

三、含有移動副的四杆機構

第二節 平面四杆機構的工作特性

一、急回特性

二、傳力特性

第三節 平面四杆機構運動設計簡介

一、按連杆的給定位置設計四杆機構

二、按給定行程速度變化係數K設計四杆機構

第四節 平面連杆機構的結構與維護

一、平面連杆機構的結構

二、平面連杆機構的維護

第五節 杆件的拉壓強度和變形分析

一、軸向拉伸與壓縮時的內力

二、 軸向拉伸與壓縮時橫截面上的應力

三、軸向拉伸與壓縮的變形

四、材料在拉伸和壓縮時的力學性能

五、拉、壓杆的強度條件及其應用

六、應力集中

七、壓杆穩定

同步練習

第四章 凸輪機構

第一節 凸輪機構的應用和分類

一、凸輪機構的應用和特點

二、凸輪機構的分類

第二節 凸輪機構工作過程及從動件常用運動規律

一、凸輪機構工作過程及運動參數

二、從動件的運動規律

第三節 凸輪輪廓曲線設計

一、凸輪輪廓曲線設計的基本原理――反轉法

二、圖解法的方法和步驟

第四節 凸輪機構設計中的幾個問題

一、滾子半徑rT的選擇

二、壓力角

三、基圓半徑rb的確定

四、凸輪的材料、結構與加工

同步練習

第五章 間歇運動機構

第一節 棘輪機構

一、棘輪機構的工作原理

二、棘輪機構的類型、特點及應用

三、棘輪轉角的調節方法

四、棘輪機構主要參數

第二節 槽輪機構

一、槽輪機構的工作原理

二、槽輪機構的類型及應用

三、槽輪機構的主要參數

第三節 不完全齒輪機構

同步練習

第六章 機械連接

第一節 鍵連接

一、鍵連接的類型、特點及應用

二、平鍵連接的尺寸選擇及強度校核

三、鍵連接的拆卸

四、鍵連接的裝配

第二節 銷連接

一、 銷連接的類型和應用

二、銷連接的拆裝

第三節 螺紋連接

一、 螺紋的形成及其主要參數

二、常用螺紋連接件

三、螺紋連接的類型

四、螺紋組連接的結構設計

五、螺紋連接件的拆卸

六、螺紋連接裝配方法

七、螺旋傳動

第四節 聯軸器和離合器

一、 聯軸器的類型及應用

二、聯軸器的選擇

三、聯軸器的裝配

四、離合器

同步練習

第七章 撓性傳動

第一節 帶傳動的類型和工作情況分析

一、嚙合帶傳動

二、摩擦帶傳動

三、摩擦帶傳動工作情況分析

四、摩擦帶傳動的特點

第二節 普通V帶傳動的設計

一、普通V帶的結構和標準

二、V帶輪的材料和結構

三、單根V帶的許用功率

四、普通V帶傳動的設計計算

第三節 普通V帶傳動的安裝與維護

一、帶傳動的張緊

二、V帶傳動的安裝

三、帶傳動的維護

第四節 鏈傳動

一、鏈傳動的特點和應用

二、鏈傳動的類型

三、鏈傳動的潤滑

四、鏈傳動的安裝

同步練習

第八章 齒輪傳動

第一節 齒輪傳動的特點和類型

一、齒輪傳動的特點

二、齒輪傳動的類型

三、齒輪傳動的基本要求

第二節 漸開線直齒圓柱齒輪

一、漸開線的形成及其性質

二、直齒圓柱齒輪各部分名稱及其基本參數

三、標準直齒圓柱齒輪的主要幾何尺寸

四、漸開線標準直齒圓柱齒輪的測量尺寸

第三節 漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合傳動

一、漸開線齒廓的嚙合特性

二、正確嚙合條件

三、中心距與嚙合角

四、連續傳動條件

第四節 漸開線齒輪的加工原理、變位齒輪與精度簡介

一、漸開線輪齒的加工原理

二、根切現象及最少齒數

三、變位齒輪簡介

四、齒輪的精度

第五節 齒輪傳動的失效形式

第六節 齒輪的材料及設計準則

一、齒輪常用材料及熱處理方法

二、設計準則

第七節 標準直齒圓柱齒輪傳動的設計

一、輪齒受力分析和計算載荷

二、齒面接觸疲勞強度計算

三、齒根彎曲疲勞強度計算

四、齒輪主要參數選擇

五、圓柱齒輪的結構設計

第八節 斜齒圓柱齒輪傳動

一、斜齒圓柱齒輪的主參數和幾何尺寸

二、斜齒圓柱齒輪傳動的正確嚙合條件

三、當量齒數

四、斜齒圓柱齒輪傳動的受力分析

五、斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算

第九節 直齒圓錐齒輪傳動

一、圓錐齒輪的特點和應用

二、直齒圓錐齒輪的基本參數和幾何尺寸

第十節 齒輪傳動的維護和修復

一、齒輪傳動的潤滑

二、齒輪傳動的維護

三、齒輪的修復

第十一節 齒輪傳動的裝配

一、 圓柱齒輪傳動的裝配

二、圓錐齒輪傳動的裝配

同步練習

第九章 蝸杆傳動

第一節 蝸杆傳動的特點和類型

一、蝸杆傳動的特點

二、蝸杆傳動的類型

第二節 蝸杆傳動的主要參數及幾何尺寸計算

一、蝸杆傳動的主要參數及其選擇

二、蝸杆傳動的正確嚙合條件

三 、蝸杆傳動的幾何尺寸

第三節 蝸杆傳動精度、失效形式和設計準則

一、蝸杆傳動精度

二、失效形式

三、蝸杆傳動的設計準則

第四節 蝸杆與蝸輪的材料及結構

一、蝸杆與蝸輪的常用材料

二、蝸杆與蝸輪結構

第五節 蝸杆傳動的強度計算

一、蝸杆傳動的受力分析

二、蝸輪齒面接觸疲勞強度計算

第六節 蝸杆傳動的效率、潤滑和熱平衡

一、蝸杆傳動的效率

二、蝸杆傳動的潤滑

三、蝸杆傳動熱平衡計算

第七節 蝸杆傳動的裝配

一、蝸杆傳動的裝配順序

二、蝸杆傳動裝配的技術要求

三、蝸杆傳動裝配後的檢查與調整

同步練習

第十章 齒輪系

第一節 定軸輪系的傳動比

一、傳動比大小的計算

二、輸出輪轉向的確定

第二節 行星輪系傳動比的計算

一、行星輪系的轉化輪系

二、行星輪系傳動比的計算

第三節 混合輪系

第四節 輪系的功用

一、獲得較大的傳動比

二、實現遠距離傳動

三、實現換向、變速傳動

四、實現分路傳動

五、實現運動的合成與分解

第五節 幾種特殊行星齒輪傳動簡介

一、漸開線少齒差行星齒輪傳動

二、擺線針輪行星齒輪傳動

三、諧波齒輪傳動

同步練習

第十一章 軸

第一節 軸的分類和材料

一、軸的分類

二、軸的材料

第二節 軸的結構

一、軸上零件的裝拆

二、軸及軸上零件的軸向定位

三、軸上零件的固定

四、提高軸的疲勞強度的措施

五、軸的加工和裝配工藝性

六、確定各軸段的直徑和長度

第三節 傳動軸強度與剛度

一、扭轉的概念和外力偶矩的計算

二、扭矩和扭矩圖

三、傳動軸扭轉時的應力

四、傳動軸扭轉時的強度計算

五、傳動軸扭轉時的變形

第四節 心軸的強度計算

一、平面彎曲的概念

二、彎曲的內力和彎矩圖

三、純彎曲的應力

四、彎曲強度計算

第五節 轉軸的強度計算

一、轉軸的受力分析

二、應力狀態和強度理論

三、彎、扭組合變形的強度條件

四、轉軸的交變應力及疲勞破壞

五、轉軸的強度計算

第六節 軸類零件的修理

一、軸頸的修復

二、圓角的修復

三、螺紋的修復

四、鍵槽的修復

五、裂紋的修復

六、折斷的修復

七、彎曲變形的矯直

同步練習

第十二章 軸承

第一節 滑動軸承的類型、結構與材料

一、 滑動軸承的類型和結構

二、軸瓦的結構

三、滑動軸承的材料

第二節 滑動軸承的維護與裝配

一、滑動軸承的潤滑

二、滑動軸承常見故障及維護

三、滑動軸承的修複方法

四、滑動軸承的裝配

第三節 滾動軸承的類型、代號及選擇

一、滾動軸承的結構

二、滾動軸承的類型及特性

三、滾動軸承的代號

四、滾動軸承的選擇

第四節 滾動軸承的計算

一、失效形式及計算準則

二、動載荷計算

三、靜載荷計算

第五節 滾動軸承的組合設計

一、軸承的軸向固定

二、軸系的軸向固定

三、軸承組合的調整

四、滾動軸承的預緊

五、支承部分的剛度和同軸度

六、滾動軸承的配合

第六節 滾動軸承的維護

一、滾動軸承的潤滑和密封

二、滾動軸承的保管與使用

三、滾動軸承常見故障及維護

四、滾動軸承的拆卸與檢查

五、滾動軸承的修複方法

第七節 滾動軸承的裝配

一、滾動軸承的裝配要點

二、滾動軸承的裝配方法

三、常見軸承的裝配

同步練習

參考文獻