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任务1 常用机械结构组成、分析与设计1

子任务1 机械认知1

1.1.1 机械发展历史1

1.1.2 本课程的研究对象3

1.1.3 本课程的性质与任务5

1.1.4 机械零件的失效形式及设计准则5

1.1.5 机械零件常用材料及其选用原则7

1.1.6 机械零件设计的一般步骤8

子任务2 平面机构运动简图及自由度计算8

1.2.1 运动副及其分类9

1.2.2 平面机构运动简图10

1.2.3 平面机构自由度计算及具有确定运动的条件14

子任务3 平面连杆机构及其设计17

1.3.1 铰链四杆机构的基本形式及演化19

1.3.2 铰链四杆机构的基本特性23

1.3.3 铰链四杆机构的运动设计实例27

子任务4 凸轮机构及其设计29

1.4.1 凸轮机构的组成和类型30

1.4.2 从动件常用运动规律32

1.4.3 图解法设计凸轮轮廓34

1.4.4 凸轮常用材料及结构40

知识拓展——间歇运动机构41

1.5.1 棘轮机构41

1.5.2 槽轮机构43

1.5.3 不完全齿轮机构44

思考题与习题45

任务2 减速器的机构组成分析与认知51

子任务1 减速器箱体认知51

2.1.1 减速器箱体的结构形式51

2.1.2 减速器箱体材料55

子任务2 减速器附件认知56

2.2.1 减速器的主要附件56

子任务3 减速器轴系部件认知57

2.3.1 齿轮58

2.3.2 蜗轮蜗杆86

2.3.3 轮系94

2.3.4 轴101

2.3.5 轴承104

子任务4 减速器连接部件认知115

2.4.1 键115

2.4.2 销119

2.4.3 螺纹与螺栓120

2.4.4 联轴器131

知识拓展——离合器和制动器简介135

2.5.1 离合器135

2.5.2 制动器136

思考题与习题138

任务3 机械传动装置常用传动机构分析与认知144

子任务1 带传动144

3.1.1 带传动的主要类型144

3.1.2 带传动的特点和应用145

3.1.3 带传动的工作原理145

3.1.4 平带传动的形式146

3.1.5 普通V带和V带轮147

3.1.6 带传动的受力和应力分析151

3.1.7 带传动的弹性滑动和打滑154

3.1.8 V带传动的张紧、安装和维护155

子任务2 链传动156

3.2.1 链传动的分类及应用157

3.2.2 套筒滚子链传动的特点157

3.2.3 滚子链及链轮的结构参数157

3.2.4 套筒滚子链传动的工作情况分析161

3.2.5 链传动的动载荷162

3.2.6 链传动的布置、张紧163

思考题与习题164

任务4 机械传动装置的总体设计167

子任务1 传动方案分析167

子任务2 电动机选择173

4.2.1 选择电动机的类型和结构形式173

4.2.2 选择电动机的容量174

4.2.3 确定电动机的转速175

子任务3 传动装置传动比计算与分配177

子任务4 传动装置的运动和动力参数计算179

思考题与习题182

任务5 减速器传动及连接件的设计计算183

子任务1 减速器外传动零件的设计计算——带传动设计183

5.1.1 普通V带传动的设计184

5.1.2 V带传动的设计计算实例192

子任务2 减速器外传动零件的设计计算——链传动设计194

5.2.1 链传动的失效形式195

5.2.2 链传动的主要参数选择及设计步骤195

5.2.3 链传动设计实例198

子任务3 减速器内传动零件的设计计算——齿轮及蜗轮蜗杆传动设计199

5.3.1 齿轮传动的失效形式200

5.3.2 齿轮传动的设计准则202

5.3.3 齿轮传动的受力分析及计算载荷203

5.3.4 齿面接触疲劳强度计算204

5.3.5 齿根弯曲疲劳强度计算207

5.3.6 圆柱齿轮传动参数的选择及设计步骤210

5.3.7 齿轮传动的精度简介211

5.3.8 直齿圆柱齿轮传动设计实例212

5.3.9 斜齿圆柱齿轮传动设计214

5.3.10 圆锥齿轮传动设计219

5.3.11 蜗轮蜗杆传动设计221

子任务4 螺栓连接的强度计算226

5.4.1 螺纹连接的常用材料226

5.4.2 受轴向拉伸的螺栓连接227

5.4.3 受横向载荷的配合（铰制孔）螺栓连接229

5.4.4 螺纹连接的许用应力230

思考题与习题231

任务6 传动装置（减速器）的润滑与密封233

子任务1 概述233

子任务2 传动装置（减速器）的润滑234

6.2.1 齿轮和蜗杆传动的润滑234

6.2.2 滚动轴承的润滑236

6.2.3 链传动的润滑238

子任务3 润滑剂的选择239

6.3.1 润滑油的选择239

6.3.2 润滑脂的选择240

子任务4 减速器的密封241

6.4.1 轴伸出处的密封241

6.4.2 轴承室内侧的密封242

6.4.3 箱盖与箱座接合面的密封243

6.4.4 其他部位的密封243

思考题与习题244

任务7 减速器装配图设计245

子任务1 绘制减速器装配草图（第一阶段）245

7.1.1 视图选择与图面布置246

7.1.2 齿轮位置和箱体内壁线的确定246

7.1.3 箱体轴承座孔端面位置的确定248

子任务2 轴系部件的结构设计（第二阶段）249

7.2.1 轴结构设计及校核计算249

7.2.2 滚动轴承设计及校核计算260

7.2.3 平键的选择及校核计算268

7.2.4 齿轮与蜗轮蜗杆的结构设计271

子任务3 减速器箱体和附件设计（第三阶段）275

7.3.1 减速器箱体的外部结构设计276

7.3.2 减速器箱体的内部结构设计278

7.3.3 减速器的附件设计278

子任务4 减速器装配图设计（第四阶段）286

7.4.1 标注尺寸287

7.4.2 减速器技术特性288

7.4.3 减速器技术要求288

7.4.4 零件编号、标题栏及零件明细表289

任务8 零件工作图的设计与绘制291

子任务1 轴类零件工作图的设计与绘制292

8.1.1 视图的选择292

8.1.2 尺寸标注292

8.1.3 尺寸公差的标注292

8.1.4 几何公差的标注293

8.1.5 表面粗糙度的标注293

8.1.6 技术要求293

子任务2 齿轮类零件工作图的设计与绘制294

8.2.1 视图的选择294

8.2.2 尺寸标注294

8.2.3 尺寸公差的标注294

8.2.4 几何公差的标注295

8.2.5 表面粗糙度295

8.2.6 啮合特性表295

8.2.7 齿轮类零件工作图上提出的技术要求296

子任务3 铸造箱体工作图的设计与绘制296

8.3.1 视图的选择296

8.3.2 尺寸标注296

8.3.3 几何公差的标注297

8.3.4 表面粗糙度的标注297

8.3.5 技术要求298

任务9 编制设计计算说明书与准备答辩299

子任务1 设计计算说明书的要求300

9.1.1 主要内容的书写要求300

9.1.2 计算内容的书写要求300

9.1.3 引用内容的书写要求300

9.1.4 重要数据的书写要求300

9.1.5 附加简图表示法300

9.1.6 参量表示方法301

9.1.7 说明书的纸张格式301

子任务2 设计计算说明书的内容301

子任务3 准备答辩301

子任务4 设计计算说明书书写格式示例303

附录305

附录1 电动机305

附录2 连接件310

附录3 滚动轴承316

附录4 减速器附件328

附录5 课程设计参考图例329

附录6 机械设计基础课程设计题目332

思考题与习题参考答案（部分）335

参考文献337