精密機械設計基礎(第2版)（簡體書）

《精密機械設計基礎(第2版普通高等教育十一五國家級規劃教材)》編 著者許賢澤、戴書華。 《精密機械設計基礎(第2版普通高等教育十一五國家級規劃教材)》是 普通高等教育“十一五”國家級規劃教材，以精密機械中常用機構和零部 件為研究對象，從設計該類機構和零部件時應具備的基礎理論、基本技能 和基本方法等方面介紹其工作原理、特點、應用范圍、選型、材料、精度 和設計計算的一般原理和方法。 全書包括緒論和16章內容。第1～2章講述精密機械設計所需的力學基 礎知識；第3～7章講述精密機械中常用機構的工作原理和運動特性等基本 知識；第8～12章講述精密機械設計中所用材料的熱處理方法、常用機械零 部件的特點和設計計算的知識；第13～15章講述在精密機械中常用彈性元 件、基座和導軌的設計方法；第16章對精密機械設計中常用連接形式進行 了介紹。 本書適合作為測控技術與儀器、光學工程、電子信息工程及機電類專 業精密機械設計課程的教材，亦可供有關專業師生、工程技術人員參考使 用。

目 錄 緒論 1 第1章 精密機械零件的受力分析與平衡 3 1.1 力學的基本概念 3 1.2 約束、約束反力與受力圖 5 1.3 精密機械零件的受力平衡 7 習題1 11 第2章 精密機械零件受力變形與應力分析 12 2.1 精密機械零件的強度和剛度 12 2.2 桿件的拉伸與壓縮 13 2.3 機械零件的剪切 16 2.4 機械零件的扭轉 18 2.4.1 軸類零件的扭轉內力和應力 18 2.4.2 軸類零件的扭轉強度和剛度計算 20 2.5 梁類零件的平面彎曲 22 2.5.1 梁類零件的類型 22 2.5.2 梁類零件彎曲時的內力與應力 23 2.5.3 梁類零件彎曲的強度計算 27 習題2 28 第3章 平面機構的運動簡圖與自由度計算 30 3.1 運動副及其分類 30 3.2 平面機構運動簡圖 31 3.3 平面機構的自由度計算 33 習題3 37 第4章 平面連桿機構 39 4.1 鉸鏈四桿機構的基本形式和特性 39 4.1.1 曲柄搖桿機構 39 4.1.2 雙曲柄機構 41 4.1.3 雙搖桿機構 42 4.2 鉸鏈四桿機構曲柄存在的條件 43 4.3 鉸鏈四桿機構的演化 44 4.4 平面四桿機構的設計 46 習題4 47 第5章 凸輪機構 49 5.1 凸輪機構的應用和分類 49 5.1.1 凸輪機構的應用 49 5.1.2 凸輪機構的分類 49 5.2 從動件的常用運動規律 50 5.2.1 等速運動規律 51 5.2.2 等加速等減速運動規律 52 5.2.3 簡諧運動規律 52 5.3 圖解法設計盤形凸輪輪廓 53 5.4 凸輪機構基本尺寸的確定 55 習題5 56 第6章 齒輪機構 58 6.1 齒輪機構的特點和分類 58 6.2 齒廓嚙合基本定理 58 6.3 漸開線齒廓 59 6.4 齒輪各部分名稱及漸開線標準直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計算 61 6.4.1 齒輪各部分名稱 61 6.4.2 標準直齒圓柱齒輪幾何尺寸的計算 63 6.5 漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合傳動 63 6.6 漸開線齒輪的切齒原理與根切現象 66 6.6.1 漸開線齒輪的切齒原理 66 6.6.2 根切現象和最小齒數 68 6.6.3 變位齒輪 69 6.7 斜齒圓柱齒輪機構 69 6.7.1 斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成及其嚙合特點 70 6.7.2 斜齒圓柱齒輪的基本參數和幾何尺寸的計算 70 6.7.3 斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件和重合度 72 6.7.4 斜齒圓柱齒輪的當量齒數 72 6.7.5 斜齒圓柱齒輪的優缺點 73 6.8 圓錐齒輪機構 74 6.9 蝸桿蝸輪機構 76 習題6 80 第7章 輪系 82 7.1 輪系的類型 82 7.2 定軸輪系傳動比計算 82 7.3 周轉輪系傳動比計算 84 7.4 復合輪系傳動比計算 87 7.5 輪系的功能 88 7.6 幾種特殊的行星齒輪傳動簡介 90 習題7 91 第8章 精密機械設計概論 93 8.1 精密機械設計的要求、程序與方法 93 8.1.1 精密機械設計的基本要求 93 8.1.2 精密機械設計的一般程序 93 8.1.3 精密機械設計方法 94 8.2 精密機械零件的強度 95 8.2.1 載荷和應力 95 8.2.2 靜應力作用下零件的強度 96 8.2.3 變應力作用下零件的強度 96 8.2.4 零件的接觸疲勞強度 97 8.3 精密機械零件的常用材料及鋼的熱處理 98 8.3.1 常用材料 99 8.3.2 鋼的熱處理 100 8.3.3 材料的選用原則 102 8.4 精密機械零件的結構工藝性 103 8.5 精密機械零件的剛度 103 習題8 104 第9章 齒輪傳動 105 9.1 齒輪傳動的失效形式及設計準則 105 9.2 齒輪材料及熱處理 107 9.3 齒輪傳動精度 108 9.4 直齒圓柱齒輪傳動的強度計算 109 9.4.1 受力分析 109 9.4.2 計算載荷 110 9.4.3 齒面接觸強度計算 111 9.4.4 齒根彎曲強度計算 113 9.5 斜齒圓柱齒輪傳動強度計算 115 9.6 直齒圓錐齒輪傳動 117 9.7 蝸桿傳動 118 9.8 齒輪傳動鏈的設計 120 9.8.1 齒輪傳動形式的選擇 120 9.8.2 傳動比的分配 121 9.8.3 齒數、模數的確定 122 9.8.4 齒輪傳動的空回及消除方法 123 9.8.5 齒輪傳動鏈的結構設計 125 習題9 129 第10章 帶傳動 131 10.1 帶傳動的類型和應用 131 10.2 帶傳動的受力分析 132 10.3 帶傳動中帶的應力分析 134 10.4 帶傳動的彈性滑動和打滑 135 10.5 普通V帶傳動的設計計算 136 10.5.1 單根普通V帶的許用功率 137 10.5.2 普通V帶的型號和根數的確定 139 10.5.3 主要參數的選擇 139 10.6 V帶輪設計及帶傳動張緊裝置 141 10.6.1 V帶輪設計 141 10.6.2 V帶傳動的張緊裝置 141 10.7 同步帶傳動簡介 144 10.7.1 概述 144 10.7.2 帶輪 147 10.7.3 同步帶傳動的設計計算 147 習題10 149 第11章螺旋傳動 150 11.1 螺旋傳動的類別 150 11.2 螺旋傳動的計算 150 11.3 螺旋機構誤差分析 154 11.4 提高螺旋傳動精度的措施 157 11.5 螺旋傳動的結構形式 160 11.5.1 滑動螺旋傳動 160 11.5.2 滾珠螺旋傳動 162 習題11 166 第12章 軸 168 12.1 概述 168 12.2 軸的結構設計 170 12.3 軸的強度計算 172 12.4 軸的剛度計算 175 習題12 176 第13章 軸承 177 13.1 軸承的分類 177 13.2 滑動軸承的結構形式與軸承材料 177 13.3 滾動軸承的基本類型和特點 179 13.4 滾動軸承的代號 181 13.5 滾動軸承的選擇計算 183 13.6 滾動軸承的組合設計 187 習題13 191 第14章 彈性元件 193 14.1 彈性元件的類型、功能及材料 193 14.2 螺旋彈簧 195 14.3 片簧和熱敏雙金屬片簧 200 14.4 其他類型的彈性元件簡介 202 習題14 204 第15章 導軌和基座 206 15.1 導軌的作用、特點和分類 206 15.2 導軌設計的基本要求 207 15.3 導軌導向設計 211 15.4 滾動導軌 212 15.5 基座 214 15.5.1 基座的結構特點及主要技術要求 214 15.5.2 基座與支承件的結構設計 217 15.5.3 基座與支承件的材料選擇 220 習題15 221 第16章 連接 222 16.1 概述 222 16.2 螺紋的基本知識 222 16.3 螺紋連接的主要類型及應用 223 16.4 螺紋連接的預緊與防松 224 16.5 鍵連接和花鍵連接 226 16.5 銷連接 227 習題16 227