具体描述
机械设计基础 内容概要： 本书旨在为工科领域学生和工程技术人员提供一套全面、深入的机械设计基础理论与实践知识体系。全书内容涵盖机械传动、连接、强度与刚度分析、运动与机构设计等核心模块，力求在理论深度与工程应用之间取得最佳平衡。 第一章 绪论与机械制图基础 本章首先界定机械系统在现代工业中的地位和作用，阐述机械设计的基本原则、设计流程以及人机工程学在设计中的重要性。随后，重点回顾和巩固机械制图的基础知识，包括国家标准图样的绘制规范、视图的表达方法（如剖视图、断面图、局部放大图等），以及零部件图和装配图的阅读与绘制技巧。强调正确的制图表达是工程交流的基石。 第二章 机构运动分析与设计 本章深入探讨平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构和蜗轮蜗杆机构的运动学和动力学分析。详细介绍了机构运动的描述方法，如瞬心法、速度投影法和加速度矢量法。在机构设计部分，重点讲解了机构运动轨迹的设计、死点问题的避免、以及曲柄摇杆机构的设计计算。对于凸轮机构，系统阐述了各种轮廓的生成原理及其对从动件运动规律的影响，包括共轭凸轮的设计思路。 第三章 机械中的常用连接 本章系统地介绍了固定连接、可拆卸连接和永久性连接的三大类常用连接元件。 螺纹连接： 详细分析了标准螺纹、非标准螺纹的几何参数、强度计算和防松措施。重点分析了螺栓连接的预紧力、刚度和疲劳强度，并介绍了螺栓组的受力分析方法。 键和花键连接： 阐述了键连接（平键、半圆键、楔键）和花键连接的工作原理、失效形式及强度计算。对比了两种连接方式在传递扭矩和轴向定位上的优缺点。 铆接和焊接： 对铆接的强度计算和疲劳特性进行了分析。焊接部分侧重于电弧焊和气体保护焊的基本原理，介绍了焊缝的疲劳强度评估和常见焊缝的尺寸确定。 第四章 机械传动 本章是全书的核心内容之一，详细剖析了机械中实现能量和运动传递的各种主要部件。 摩擦轮传动： 分析了摩擦轮传动的条件、打滑现象的发生机制，以及压力和效率的计算。 带传动： 区分了平带、V带和带轮的结构特点。深入讲解了带传动中张紧力的平衡、有效拉力与包角的关系，以及带的寿命计算和选择标准。 链传动： 介绍了滚子链和异形链的结构、节距、链轮的啮合特性。重点讨论了链传动的拉链力和链速的脉动性，以及消除振动的方法。 齿轮传动（第一部分：直齿圆柱齿轮）： 详细介绍了直齿圆柱齿轮的几何尺寸、标准参数和啮合原理。核心内容包括齿轮的强度计算，包括齿面接触疲劳（点蚀）和齿根弯曲疲劳的校核。 第五章 齿轮传动（第二部分：斜齿与其他齿轮） 本章扩展了齿轮传动的内容，涵盖了更复杂和高效的传动形式。 斜齿圆柱齿轮传动： 阐述了法面与端面的参数转换关系，分析了斜齿轮的轴向推力的产生及轴承承受力的计算。 蜗轮蜗杆传动： 重点讲解了蜗杆的导程角、传动比的确定，以及传动效率的计算（强调其自锁特性）。同时分析了蜗轮蜗杆传动的润滑和散热问题。 人字齿轮与齿轮强度高级分析： 简要介绍了人字齿轮在消除轴向力方面的应用。对齿轮材料的选择、热处理对强度的影响进行了深入探讨。 第六章 轴的设计与校核 本章专注于轴类零件的设计与安全评估。首先明确了轴的分类（传动轴、心轴、曲轴等）。随后，详细讲解了轴的强度设计，包括扭转强度、弯曲强度和疲劳强度（静强度与交变强度）。重点阐述了组合载荷下轴的应力状态分析，如转折处的应力集中系数选取，以及对轴的刚度校核（临界转速的估算）。最后，介绍了轴的制造、检验与安装工艺对使用性能的影响。 第七章 滚动轴承与滑动轴承 本章全面介绍了轴承作为支撑和引导元件的设计与选择。 滚动轴承： 详细介绍了滚动轴承的类型（球轴承、滚子轴承）、结构和代号系统。核心内容是轴承的寿命计算，基于等效动载荷的计算方法（ISO 标准），以及轴承的安装、游隙调整和润滑选择。 滑动轴承： 阐述了滑动轴承的结构（整体、剖分）、润滑方式（油润滑、脂润滑）。深入分析了静油膜润滑理论、摩擦与磨损机理，以及轴承材料的选择（如巴比特合金、铜合金）。 第八章 弹性力学基础与零件的强度和刚度 本章为理解机械零件可靠性的理论基础。 材料的力学性能： 系统回顾了金属材料的拉伸、压缩、弯曲和扭转性能，重点分析了疲劳现象、疲劳极限的确定以及安全系数的选取原则。 组合载荷下的应力分析： 运用莫尔圆理论，分析了复杂应力状态下的等效应力（最大剪应力理论、形状改变能量理论），并介绍了冲击系数和变载荷下的累积损伤理论。 刚度要求： 阐述了变形对机械性能的影响，并介绍了梁的挠度计算、临界载荷的估算，强调刚度设计的重要性。 本书的编写风格严谨，注重理论与工程实际的结合，配有丰富的实例分析和习题，旨在培养读者独立进行机械系统零部件设计与校核的能力。
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