自考教材:02185机械设计基础（2024年版）-自考菌

自考科目信息

课程代码	课程名称	教材名称	作者	出版社	版本
02185	机械设计基础	机械设计基础（2024年版）	杨培林、王小章	机械工业出版社	2024年版

出版信息

书名：机械设计基础（2024年版）（含：机械设计基础自学考试大纲）
作者：杨培林、王小章
出版社：机械工业出版
出版日期： 2024-07-24
字数：448 千字
定价：59.0
ISBN：978-7-111-75600-2

图书简介

本书共分16章，内容包括:绪论、平面机构分析基础、平面连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构、带传动和链传动、齿轮传动、蜗杆传动、轮系与减速器、螺纹连接、联轴器与离合器、滑动轴承、滚动轴承、轴、机械的调速和平衡、机械系统设计综述。本书附带电子资源课件，并在每章附有思考题与习题，供读者学习使用。本书是机械设计基础课程自学教材，可供个人自学、考试培训使用，也可作为高等院校机械类专业、近机类专业师生教学或相关技术人员参考用书。

作者信息

全国高等教育自学考试指导委员会，全国高等教育自学考试工作的领导机构，是按照《高等教育自学考试暂行条例》的有关规定设立的专家组织，承担着高等教育自学考试专业建设、课程大纲和教材建设以及命题质量评估等重要工作，发挥着学术委员会、教学委员会、教材委员会和评估委员会“四位一体”的作用。教育部考试中心是全国高等教育自学考试指导委员会办公室、教育部高等教育自学考试办公室考试中心。

教育部考试中心为教育部指定承担教育考试专项职责任务并赋有部分行政管理职能的直属事业单位。教育部教育考试院是教育部直属事业单位，主要承担教育考试专项职责任务。教育部教育考试院的前身是成立于1987年的国家教委考试管理中心，后于1990年更名国家教委考试中心。1998年，国家教委改称教育部，国家教委考试中心相应改称教育部考试中心。2022年，更名为教育部教育考试院。

第1章绪论25
1.1 机构、机器与机械25
1.2 构件与零件26
1.3 机械的组成26
1.4 机械设计及其基本要求和一般过程27
1.4.1 机械设计及机械设计方法27
1.4.2 机械设计的基本要求与一般流程28
1.5 机械零件设计的基本要求与一般流程28
1.5.1 机械零件的工作能力及其计算准则28
1.5.2 机械零件设计的基本要求29
1.5.3 机械零件设计的一般流程29
1.6 本课程的内容、性质和任务29
思考题与习题30

第2章平面机构分析基础31
2.1 机构的形成31
2.1.1 构件与运动副31
2.1.2 运动链32
2.1.3 机构32
2.2 平面机构运动简图33
2.2.1 机构运动简图及其特点33
2.2.2 平面机构运动简图中构件和运动副的表示方法33
2.2.3 机构运动简图的绘制35
2.3 平面机构的自由度36
2.3.1 构件的自由度36
2.3.2 运动副的约束36
2.3.3 平面机构的自由度计算及机构具有确定运动的条件37
2.3.4 计算平面机构自由度时应注意的几个问题38
思考题与习题40

第3章平面连杆机构41
3.1 铰链四杆机构的基本类型42
3.1.1 曲柄摇杆机构42
3.1.2 双曲柄机构42
3.1.3 双摇杆机构44
3.2 铰链四杆机构的基本特性45
3.2.1 铰链四杆机构的曲柄存在条件45
3.2.2 铰链四杆机构的极限位置和急回运动特性47
3.2.3 铰链四杆机构的传动角和死点位置47
3.3 铰链四杆机构的演化49
3.3.1 曲柄滑块机构49
3.3.2 导杆机构50
3.3.3 偏心轮机构51
3.4 平面四杆机构的设计52
3.4.1 按给定的行程速比系数设计四杆机构52
3.4.2 按给定的连杆位置设计四杆机构54
思考题与习题56

第4章凸轮机构58
4.1 凸轮机构的组成和分类58
4.1.1 凸轮机构的组成58
4.1.2 凸轮机构的分类59
4.2 从动件的常用运动规律60
4.3 凸轮机构的设计64
4.3.1 凸轮廓线设计的基本原理64
4.3.2 凸轮廓线的设计65
4.3.3 凸轮机构设计时应注意的问题67
思考题与习题69

第5章间歇运动机构70
5.1 棘轮机构70
5.1.1 棘轮机构的组成及工作原理70
5.1.2 棘轮机构的类型、特点及应用70
5.1.3 齿式棘轮机构的设计72
5.2 槽轮机构73
5.2.1 槽轮机构的组成及工作原理73
5.2.2 槽轮机构的类型、特点及应用74
5.2.3 槽轮机构的设计74
思考题与习题76

第6章带传动和链传动77
6.1 带传动的类型、特点及应用77
6.1.1 带传动的工作原理和类型77
6.1.2 普通V带的结构、型号和基本尺寸78
6.1.3 带传动的特点及应用79
6.2 带传动工作情况分析80
6.2.1 带传动的受力分析80
6.2.2 带传动的应力分析82
6.2.3 带传动的弹性滑动和传动比83
6.3 普通V带传动的设计计算84
6.3.1 带传动的主要失效形式和设计准则84
6.3.2 单根普通V带的基本额定功率84
6.3.3 普通V带传动的设计86
6.4 V带轮设计与V带传动的张紧91
6.4.1 V带轮的设计91
6.4.2 V带传动的张紧装置92
6.5 同步带传动简介*93
6.6 链传动94
6.6.1 链传动的类型、特点及应用94
6.6.2 滚子链的结构和基本参数95
6.6.3 滚子链链轮96
6.6.4 链传动的布置和张紧98
思考题与习题98

第7章齿轮传动100
7.1 齿轮传动的类型和特点100
7.2 渐开线齿廓及啮合特性101
7.2.1 齿廓啮合基本定律101
7.2.2 渐开线的形成及其性质102
7.2.3 渐开线齿廓的啮合特点103
7.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本
参数和几何尺寸104

7.3.1 直齿圆柱齿轮各部分的名称和符号104
7.3.2 直齿圆柱齿轮的基本参数104
7.3.3 标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算105
7.4 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动106
7.4.1 渐开线直齿轮的正确啮合条件106
7.4.2 渐开线标准齿轮传动的中心距107
7.4.3 渐开线齿轮的连续传动条件107
7.5 渐开线圆柱齿轮的加工和齿轮精度选择108
7.5.1 渐开线齿轮的加工原理108
7.5.2 轮齿的根切现象和最少齿数110
7.5.3 变位齿轮简介112
7.5.4 齿轮传动的精度选择113
7.6 齿轮的失效形式和设计准则114
7.6.1 齿轮的失效形式114
7.6.2 齿轮传动的设计计算准则115
7.7 齿轮的材料与热处理116
7.7.1 齿轮常用材料116
7.7.2 齿轮常用的热处理方法117
7.8 直齿圆柱齿轮传动的强度计算118
7.8.1 直齿圆柱齿轮传动的受力分析及计算载荷118
7.8.2 齿面接触强度计算119
7.8.3 齿根弯曲强度计算122
7.8.4 齿轮传动主要参数的选择125
7.9 斜齿圆柱齿轮传动128
7.9.1 斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成及啮合特点128
7.9.2 斜齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算128
7.9.3 斜齿圆柱齿轮的当量齿轮和最少齿数130

文章标题中带有“*”的，均为选修内容。

7.9.4 斜齿圆柱齿轮传动的受力分析130
7.9.5 斜齿圆柱齿轮传动的强度计算131
7.10 直齿锥齿轮传动135
7.10.1 锥齿轮传动的特点135
7.10.2 直齿锥齿轮的几何尺寸计算135
7.10.3 直齿锥齿轮的当量齿轮和当量齿数136
7.10.4 直齿锥齿轮传动的受力分析137
7.10.5 直齿锥齿轮传动的强度计算138
7.11 齿轮的结构139
7.11.1 锻造齿轮139
7.11.2 铸造齿轮141
7.11.3 镶圈齿轮141
7.11.4 焊接齿轮141
7.12 齿轮传动的润滑141
7.12.1 润滑方式选择141
7.12.2 齿轮润滑剂的选择142
思考题与习题143

第8章蜗杆传动146
8.1 蜗杆传动的类型及特点146
8.1.1 蜗杆传动的类型146
8.1.2 蜗杆传动的特点147
8.2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数与几何尺寸148
8.2.1 蜗杆传动的正确啮合条件和主要参数148
8.2.2 普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算151
8.3 蜗杆传动的失效形式、材料和精度151
8.3.1 蜗杆蜗轮齿面间的相对滑动速度151
8.3.2 蜗杆传动的失效形式和计算准则152
8.3.3 蜗杆、蜗轮的常用材料152
8.3.4 蜗杆传动的精度152
8.4 普通圆柱蜗杆传动的强度计算153
8.4.1 普通圆柱蜗杆传动的受力分析153
8.4.2 蜗杆传动的强度计算154
8.5 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算155
8.5.1 蜗杆传动的效率155
8.5.2 蜗杆传动的润滑156
8.5.3 蜗杆传动的热平衡计算157
8.6 蜗杆和蜗轮的结构158
8.6.1 蜗杆的结构158
8.6.2 蜗轮的结构158
思考题与习题160

第9章轮系与减速器161
9.1 轮系的分类161
9.2 定轴轮系的传动比计算162
9.2.1 平面定轴轮系的传动比162
9.2.2 空间定轴轮系的传动比163
9.3 周转轮系的传动比计算163
9.3.1 周转轮系的组成163
9.3.2 周转轮系的类型164
9.3.3 周转轮系的传动比计算164
9.4 混合轮系的传动比计算166
9.5 轮系的功用167
9.6 减速器169
9.6.1 减速器的主要类型170
9.6.2 通用标准减速器171
思考题与习题172

第10章螺纹连接175
10.1 螺纹连接的基本知识175
10.1.1 螺纹175
10.1.2 螺旋副的受力分析、效率和自锁177
10.2 螺纹连接的类型、预紧与防松179
10.2.1 螺纹连接的类型179
10.2.2 螺栓连接的预紧与防松180
10.3 螺纹连接的强度计算183
10.3.1 普通螺栓连接的强度计算183
10.3.2 铰制孔螺栓连接的强度计算187
10.3.3 螺纹连接件的常用材料和许用应力187
10.4 螺纹组连接的结构设计190
思考题与习题191

第11章联轴器与离合器192
11.1 联轴器192
11.1.1 刚性联轴器192
11.1.2 挠性联轴器193
11.1.3 联轴器的选择195
11.2 离合器196
11.2.1 嵌合式离合器196
11.2.2 摩擦式离合器197
思考题与习题199

第12章滑动轴承200
12.1 滑动轴承的类型、特点与分类200
12.2 滑动轴承的结构型式和材料201
12.2.1 径向滑动轴承的结构型式201
12.2.2 推力滑动轴承的结构型式201
12.2.3 滑动轴承的轴瓦结构201
12.2.4 滑动轴承的轴承材料202
12.3 非液体润滑滑动轴承的设计计算204
12.3.1 非液体润滑径向滑动轴承的校核计算204
12.3.2 非液体润滑推力滑动轴承的校核计算205
12.4 滑动轴承的润滑206
12.4.1 润滑剂及其选择206
12.4.2 润滑方法及装置207
12.5 液体动压润滑滑动轴承简介*208
12.5.1 液体动压润滑状态的形成机理209
12.5.2 液体动压径向滑动轴承的工作过程209
思考题与习题210

第13章滚动轴承211
13.1 滚动轴承的特点、类型和代号211
13.1.1 滚动轴承的基本结构和特点211
13.1.2 滚动轴承的主要类型和性能特点211
13.1.3 滚动轴承的代号213
13.1.4 滚动轴承的类型选择215
13.2 滚动轴承的选择计算216
13.2.1 滚动轴承的失效形式和设计准则216
13.2.2 滚动轴承的额定载荷与寿命216
13.2.3 滚动轴承的静载荷计算223
13.3 滚动轴承的组合结构设计224
13.3.1 滚动轴承组合支承结构224
13.3.2 轴承游隙及轴上零件位置的调整226
13.3.3 滚动轴承的轴向固定226
13.3.4 滚动轴承的配合与装拆228
13.3.5 滚动轴承的预紧229
13.3.6 滚动轴承的润滑与密封230
思考题与习题232

第14章轴234
14.1 轴的类型和材料234
14.1.1 轴的类型234
14.1.2 轴的材料235
14.2 轴的结构设计236
14.2.1 制造安装要求236
14.2.2 轴上零件的轴向和周向固定237
14.2.3 轴的结构尺寸及工艺性242
14.2.4 提高轴的疲劳强度243
14.3 轴的强度计算244
14.3.1 按扭转强度计算244
14.3.2 按弯扭合成强度计算245
14.4 轴的刚度计算简介249
思考题与习题250

第15章机械的调速和平衡253
15.1 机械系统的速度波动及调节253
15.1.1 机械系统速度波动调节的目的和方法253
15.1.2 飞轮设计254
15.2 刚性转子的平衡257
15.2.1 机械平衡的目的和内容257
15.2.2 刚性转子的平衡原理258
15.2.3 转子的平衡试验261
思考题与习题262

第16章机械系统设计综述264
16.1 机械系统设计原则、要求和设计程序264
16.1.1 现代机械系统的功能要求264
16.1.2 机械系统的设计原则和要求265
16.1.3 机械系统的设计方法和设计程序266
16.2 执行系统的设计与选择266
16.2.1 执行系统的作用及设计要求267
16.2.2 执行系统的组成及分类267
16.2.3 执行机构的选择268
16.3 原动机的选择269
16.3.1 原动机的常用类型269
16.3.2 电动机的型号选择269
16.4 机械传动系统方案的选择271
16.4.1 传动类型的选择271
16.4.2 传动方案的拟订273
16.4.3 传动系统的运动和动力计算274
16.5 机械传动系统的设计实例276
思考题与习题279
参考文献281