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第1章 平面连杆机构的原理与设计1

1.1机构的结构分析1

1.1.1机构的组成1

1.1.2平面机构的运动简图2

1.1.3平面机构的自由度4

1.1.4应用实例分析8

1.2铰链四杆机构的类型和应用9

1.2.1铰链四杆机构的基本形式9

1.2.2铰链四杆机构的曲柄存在条件11

1.2.3铰链四杆机构的演化12

1.3铰链四杆机构的主要特性14

1.4平面连杆机构的设计17

1.4.1按照给定的行程速比系数设计四杆机构17

1.4.2按照给定连杆位置设计四杆机构17

1.4.3按给定两连架杆间对应位置设计四杆机构18

1.4.4按给定的轨迹设计平面四杆机构19

1.4.5按传动特性设计连杆机构20

1.5应用实例——遥控板仪表综合设计24

习题28

第2章 齿轮机构的原理与结构设计31

2.1概述31

2.2渐开线齿轮基本参数与尺寸计算33

2.2.1渐开线齿廓及方程式33

2.2.2渐开线齿轮各部分名称、代号及基本参数34

2.2.3渐开线标准圆柱齿轮传动几何尺寸36

2.2.4渐开线齿轮正确连续啮合的条件38

2.3齿轮加工原理和根切现象41

2.3.1成形法41

2.3.2范成法41

2.3.3根切现象43

2.4变位齿轮传动45

2.4.1变位齿轮的形成和特点46

2.4.2变位系数的确定46

2.4.3变位齿轮传动的分类及其应用47

2.5斜齿圆柱齿轮传动49

2.5.1斜齿圆柱齿轮的形成及传动特点49

2.5.2斜齿圆柱齿轮几何尺寸计算50

2.5.3斜齿轮的当量齿数51

2.6直齿圆锥齿轮传动52

2.7蜗杆传动53

2.7.1蜗杆传动原理和特点53

2.7.2蜗杆传动的主要参数及转动方向54

2.7.3蜗杆传动的几何尺寸计算56

2.8轮系57

2.8.1定轴轮系传动比计算58

2.8.2周转轮系传动比计算59

2.8.3复合轮系的传动比计算61

2.8.4谐波齿轮传动62

2.9按强度条件设计齿轮传动63

2.9.1轮齿的破坏形式、设计准则和材料63

2.9.2直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷65

2.9.3直齿圆柱齿轮传动的强度计算67

2.9.4齿轮传动链的设计72

2.10应用实例79

2.10.1转子流量计器差补偿器分析和计算79

2.10.2航空开锁器齿轮传动机构设计81

习题85

第3章 同步带传动原理与结构设计89

3.1同步带传动原理与结构设计89

3.1.1同步带的特点与应用89

3.1.2同步带传动的结构原理与张紧方法90

3.1.3梯形齿同步带轮的设计92

3.1.4梯形齿同步带传动的设计步骤95

3.2机械传动总论98

3.2.1机械传动的功能98

3.2.2机械传动的效率、功率和转矩的计算101

3.3应用实例103

3.3.1梯形齿同步带传动103

3.3.2机械传动方案设计104

习题107

第4章 零件的连接108

4.1概述108

4.2可拆连接108

4.2.1螺纹连接108

4.2.2螺钉连接的结构设计110

4.2.3螺栓组连接的结构设计111

4.2.4螺栓组连接的受力分析及强度计算112

4.2.5保证被连接零件的位置精度及防松方法115

4.2.6销钉连接117

4.2.7键连接118

4.3不可拆连接120

4.3.1焊接120

4.3.2胶接123

4.3.3铆接124

4.3.4过盈连接125

4.4机械零件与光学零件的连接125

4.4.1圆形光学零件的机械固定结构126

4.4.2非圆形光学零件的机械固定结构128

4.5应用实例——棱镜分光多波长高温计目镜部件连接设计129

习题131

第5章 轴系零、部件134

5.1轴的设计134

5.1.1轴的结构设计134

5.1.2轴的尺寸设计138

5.1.3轴的材料选择139

5.1.4轴的尺寸、几何公差选用与标注实例140

5.2轴承的类型与选择、设计方法141

5.2.1滚动轴承的选择与结构设计141

5.2.2滑动轴承的类型与结构设计153

5.2.3空气静压轴承158

5.2.4弹性支承159

5.3联轴器的类型与选型方法164

5.4应用实例166

5.4.1轴的设计166

5.4.2轴系的组合结构设计168

习题172

第6章 直线运动机构175

6.1滚珠丝杠机构（滚动螺旋副）175

6.1.1滚珠丝杠机构的结构形式与选型计算176

6.1.2消除轴向间隙的调整方法179

6.2螺纹丝杠机构180

6.2.1螺纹丝杠机构的类型与结构180

6.2.2螺纹丝杠机构的设计计算182

6.2.3螺纹丝杠传动的回差及消除措施183

6.3直线滚珠导轨机构（直线导轨）185

6.3.1直线导轨的结构与工作原理185

6.3.2直线导轨的选型与设计186

6.4直线轴承190

6.4.1直线轴承的结构与工作原理190

6.4.2直线轴承的选型步骤192

6.5柔性铰链微位移工作台193

6.5.1柔性铰链微位移工作台的结构与原理194

6.5.2柔性铰链微位移工作台的分析与设计196

6.6应用实例197

6.6.1实例分析197

6.6.2探照灯结构设计198

6.6.3直线导轨选型实例198

6.6.4柔性铰链微位移工作台设计实例200

习题201

第7章 凸轮与槽轮机构203

7.1凸轮机构的原理与设计203

7.1.1凸轮机构的工作原理与类型203

7.1.2凸轮机构运动与注意事项205

7.1.3凸轮轮廓设计209

7.2槽轮机构的原理与设计212

7.2.1槽轮机构的工作原理、类型及应用212

7.2.2槽轮机构的设计方法214

7.3应用实例——精压机中送料凸轮机构216

习题217

第8章 弹性元件219

8.1概述219

8.1.1弹性元件分类及其用途219

8.1.2弹性元件的性能221

8.1.3弹性元件的弹性缺陷222

8.1.4温度对弹性元件工作的影响223

8.2弹性元件的材料223

8.3片弹簧224

8.3.1片弹簧的应用、结构和材料224

8.3.2片弹簧的计算225

8.4螺旋弹簧229

8.4.1概述229

8.4.2圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计233

8.4.3圆柱螺旋扭转弹簧的设计计算236

8.5膜片和膜盒239

8.5.1膜片膜盒的结构及用途239

8.5.2膜片的计算240

8.5.3橡胶膜片243

8.5.4膜片的有效面积243

8.5.5金属膜片简介244

8.6波纹管246

8.6.1概述246

8.6.2波纹管的计算248

8.7常用电动机250

8.7.1伺服电动机250

8.7.2变频电机251

8.7.3步进电机252

8.7.4直线电机253

8.8应用实例——航空开伞器动力弹簧设计254

习题257

第9章 微机电系统基础259

9.1概述259

9.2 MEMS的材料与加工技术260

9.2.1 MEMS的材料260

9.2.2 MEMS的加工技术260

9.3 MEMS典型器件及系统261

9.3.1微传感器261

9.3.2微致动器262

9.3.3微型光机电器件和系统262

9.3.4微型生物化学芯片262

9.3.5微型机器人263

9.3.6微飞行器263

9.4 MEMS器件——微压力传感器的机械设计264

9.4.1压阻式压力传感器的典型结构264

9.4.2压阻式压力传感器的分析与设计265

9.5微机电系统研究中存在的主要问题267

习题268

参考文献269