目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 機(jī)器的組成及本課程研究的對(duì)象 1
1.1.1 機(jī)器的組成 1
1.1.2 本課程研究的對(duì)象 1
1.2 本課程的性質(zhì)、地位和任務(wù) 2
1.2.1 本課程的性質(zhì)和地位 2
1.2.2 本課程的任務(wù) 2
1.3 本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法 2
1.4 機(jī)械設(shè)計(jì)的一般進(jìn)程和方法 3
1.4.1 機(jī)械設(shè)計(jì)的主要工作階段 3
1.4.2 設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)應(yīng)滿足的基本要求 3
1.4.3 機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一般步驟 4
1.5 機(jī)械零件的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 4
1.5.1 機(jī)械零件的常見(jiàn)失效形式 4
1.5.2 機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 5
1.6 機(jī)械設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介及機(jī)械設(shè)計(jì)的最新進(jìn)展 7
1.6.1 機(jī)械設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介 7
1.6.2 機(jī)械設(shè)計(jì)的最新進(jìn)展 8
第2章 連接 9
2.1 螺紋 9
2.1.1 螺紋的分類 9
2.1.2 螺紋的主要參數(shù) 11
2.2 螺紋連接的基本類型和標(biāo)準(zhǔn)螺紋連接件 11
2.2.1 螺紋連接的主要類型 11
2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)螺紋連接件簡(jiǎn)介 13
2.2.3 螺紋緊固件的常用材料和力學(xué)性能等級(jí) 14
2.2.4 螺紋公差及精度的選用 15
2.3 螺紋連接的擰緊 16
2.3.1 擰緊目的、實(shí)質(zhì)及預(yù)緊力F7 16
2.3.2 擰緊力矩r的計(jì)算 17
2.4 螺紋連接的防松 19
2.5 螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和受力分析 20
2.5.1 螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20
2.5.2 螺栓組連接的受力分析 21
2.6 單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算 24
2.6.1 受拉螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算 24
2.6.2受剪螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算 29
2.7 提高螺栓連接強(qiáng)度的措施 29
2.7.1 改善螺紋牙間載荷分布不均勻狀況 30
2.7.2 減小應(yīng)力幅* 31
2.7.3 減小應(yīng)力集中 31
2.7.4 減小附加應(yīng)力 31
2.7.5 采用合理的制造工藝 32
2.8 螺旋傳動(dòng) 32
2.8.1 螺旋傳動(dòng)的類型與應(yīng)用 32
2.8.2 滑動(dòng)螺旋的設(shè)計(jì)計(jì)算 34
2.9 鍵連接 37
2.9.1 鍵連接的類型與構(gòu)造 37
2.9.2 平鍵連接的設(shè)計(jì)計(jì)算 40
2.10 花鍵連接 42
2.10.1 花鍵連接的特點(diǎn)和類型 42
2.10.2 花鍵連接的強(qiáng)度計(jì)算 44
2.11 銷連接 45
2.12 無(wú)鍵連接 46
2.12.1 成形連接 46
2.12.2 彈性環(huán)連接 46
2.12.3 過(guò)盈連接 47
2.13 其他形式的連接 48
2.13.1 鉚接 48
2.13.2 焊接 50
2.13.3 膠接 51
2.14 連接設(shè)計(jì)禁忌示例 52
2.14.1 螺紋連接設(shè)計(jì)禁忌示例 52
2.14.2 螺旋千斤頂設(shè)計(jì)禁忌示例 57
2.14.3 鍵連接設(shè)計(jì)禁忌示例 58
2.14.4 銷連接設(shè)計(jì)禁忌示例 61
2.14.5 過(guò)盈連接設(shè)計(jì)禁忌示例 62
2.14.6 焊、粘、鉚連接設(shè)計(jì)禁忌示例 63
第3章 帶傳動(dòng) 67
3.1 概述 67
3.1.1 帶傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn) 67
3.1.2 帶傳動(dòng)的類型 67
3.1.3 帶傳動(dòng)的形式 68
3.1.4 帶傳動(dòng)的適用范圍 68
3.1.5 注意問(wèn)題與禁忌 69
3.2 V帶與V帶輪 70
3.2.1 普通V帶的構(gòu)造和標(biāo)準(zhǔn) 70
3.2.2 開(kāi)口V帶傳動(dòng)的幾何參數(shù)及計(jì)算 71
3.2.3 V帶輪 73
3.2.4 注意問(wèn)題與禁忌 74
3.3 V帶傳動(dòng)的工作情況分析 75
3.3.1 V帶傳動(dòng)的受力分析 75
3.3.2 V帶的彈性滑動(dòng)和傳動(dòng)比 76
3.3.3 V帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析 77
3.3.4 注意問(wèn)題與禁忌 78
3.4 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 80
3.4.1 V帶傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 80
3.4.2 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 80
3.4.3 注意問(wèn)題與禁忌 83
3.5 V帶傳動(dòng)的張緊與維護(hù) 89
3.5.1 V帶傳動(dòng)的張緊 89
3.5.2 V帶傳動(dòng)的維護(hù) 90
3.5.3 注意問(wèn)題與禁忌 91
3.6 V帶輪三維設(shè)計(jì) 92
第4章 鏈傳動(dòng) 95
4.1 概述 95
4.1.1 鏈傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn) 95
4.1.2 鏈傳動(dòng)的適用范圍 95
4.1.3 鏈傳動(dòng)的種類 96
4.1.4 傳動(dòng)鏈的類型 96
4.1.5 注意問(wèn)題與禁忌 96
4.2 滾子鏈和鏈輪 97
4.2.1 滾子鏈 97
4.2.2 滾子鏈鏈輪 99
4.2.3 注意問(wèn)題與禁忌 100
4.3 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性 101
4.3.1 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性 101
4.3.2 注意問(wèn)題與禁忌 103
4.4 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 104
4.4.1 鏈傳動(dòng)的主要失效形式及額定功率 104
4.4.2 中、高速滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算及主要參數(shù)的選擇 106
4.4.3 低速滾子鏈傳動(dòng)的靜強(qiáng)度計(jì)算 108
4.4.4 注意問(wèn)題與禁忌 108
4.5 鏈傳動(dòng)的布置、張緊和潤(rùn)滑 110
4.5.1 鏈傳動(dòng)的布置原則 110
4.5.2 鏈傳動(dòng)的張緊 111
4.5.3 鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑 111
4.5.4 注意問(wèn)題與禁忌 112
第5章 齒輪傳動(dòng) 116
5.1 概述 116
5.1.1 齒輪機(jī)構(gòu)的類型 116
5.1.2 齒輪傳動(dòng)的主要幾何計(jì)算 117
5.1.3 齒輪傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn) 119
5.1.4 注意問(wèn)題與禁忌 119
5.2 齒輪傳動(dòng)的分類及失效形式 122
5.2.1 齒輪傳動(dòng)的分類 122
5.2.2 傳動(dòng)對(duì)齒輪的基本要求 122
5.2.3 齒輪的失效形式 123
5.2.4 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 123
5.2.5 注意問(wèn)題與禁忌 124
5.3 齒輪常用材料 125
5.3.1 齒輪傳動(dòng)對(duì)材料的基本要求 125
5.3.2 齒輪常用材料 125
5.4 齒輪傳動(dòng)的精度及其選擇 126
5.4.1 精度等級(jí) 127
5.4.2 齒側(cè)間隙 128
5.5 齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷 128
5.5.1 直齒圓柱傳動(dòng)的受力分析 128
5.5.2 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的受力分析 129
5.5.3 直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的受力分析 130
5.5.4 計(jì)算載荷 130
5.5.5 注意問(wèn)題與禁忌 133
5.6 標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 136
5.6.1 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 136
5.6.2 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 141
5.6.3 標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 144
5.6.4 標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 145
5.6.5 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 146
5.6.6 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 149
5.6.7 齒輪設(shè)計(jì)時(shí)模數(shù)或分度岡直徑的估算及修正 149
5.6.8 靜強(qiáng)度校核計(jì)算 149
5.6.9 注意問(wèn)題與禁忌 150
5.7 齒輪結(jié)構(gòu) 152
5.7.1 鹵輪的結(jié)構(gòu)形式 152
5.7.2 注意問(wèn)題與禁忌 155
5.8 齒輪傳動(dòng)的效率和潤(rùn)滑 156
5.8.1 齒輪傳動(dòng)的效率 156
5.8.2 齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑 156
5.8.3 注意問(wèn)題與禁忌 157
5.9 齒輪的三維設(shè)計(jì) 165
第6章 蝸桿傳動(dòng) 167
6.1 概述 167
6.1.1 蝸桿傳動(dòng)的類型 167
6.1.2 蝸桿傳動(dòng)的適用范圍 168
6.1.3 蝸桿傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn) 168
6.1.4 注意問(wèn)題與禁忌 169
6.2 普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算 171
6.2.1 主要參數(shù) 171
6.2.2 幾何尺寸計(jì)算 175
6.2.3 蝸桿傳動(dòng)變位的特點(diǎn) 176
6.2.4 注意問(wèn)題與禁忌 178
6.3 普通網(wǎng)柱蝸桿傳動(dòng)的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及蝸桿和蝸輪的材料、結(jié)構(gòu) 179
6.3.1 蝸桿傳動(dòng)的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 179
6.3.2 蝸桿傳動(dòng)的材料 180
6.3.3 蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu) 180
6.3.4 注意問(wèn)題與禁忌 182
6.4 普通圓柱蝸桿傳動(dòng)承載能力及熱平街計(jì)算 183
6.4.1 蝸桿傳動(dòng)的受力分析 183
6.4.2 蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 184
6.4.3 蝸桿的剛度計(jì)算 187
6.4.4 蝸桿傳動(dòng)的熱平衡計(jì)算 187
6.4.5 注意問(wèn)題與禁忌 190
第7章 軸 195
7.1 軸的功用、分類及設(shè)計(jì)要求 195
7.1.1 軸的功用 195
7.1.2 軸的分類 195
7.1.3 軸的設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)步驟 195
7.2 軸的材料 196
7.2.1 碳素鋼 197
7.2.2 合金鋼 197
7.2.3 球墨鑄鐵 197
7.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 197
7.3.1 滿足使用的要求 198
7.3.2 軸的結(jié)構(gòu)工藝性 199
7.3.3 提高軸的疲勞強(qiáng)度 201
7.4 軸的強(qiáng)度計(jì)算 202
7.4.1 按許用切應(yīng)力計(jì)算 202
7.4.2 按許用彎曲應(yīng)力計(jì)算 202
7.4.3 按許用安全系數(shù)校核軸的疲勞強(qiáng)度 204
7.5 軸的剛度計(jì)算 210
7.5.1 彎曲變形的計(jì)算 211
7.5.2 扭轉(zhuǎn)變形的計(jì)算 212
7.6 軸的振動(dòng)穩(wěn)定性概念 213
7.7 軸設(shè)計(jì)禁忌 213
7.7.1 軸強(qiáng)度計(jì)算禁忌 213
7.7.2 軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)禁忌 216
7.7.3 軸剛度計(jì)算禁忌 220
第8章 摩擦、磨損及滑動(dòng)軸承 221
8.1 概述 221
8.2 摩擦 221
8.2.1 摩擦狀態(tài) 221
8.2.2 干摩擦理論 222
8.2.3 摩擦系數(shù) 223
8.2.4 摩擦特性曲線 224
8.3 磨損 224
8.3.1 磨損過(guò)程及曲線 224
8.3.2 磨損分類及其影響因素 225
8.4 潤(rùn)滑 226
8.4.1 潤(rùn)滑劑的分類及其特點(diǎn) 226
8.4.2 潤(rùn)滑劑的性能指標(biāo) 227
8.4.3 潤(rùn)滑劑的選擇 230
8.5 滑動(dòng)軸承的主要結(jié)構(gòu)形式 231
8.5.1 徑向滑動(dòng)軸承 231
8.5.2 推力軸承 232
8.6 滑動(dòng)軸承的失效形式和常用材料 232
8.6.1 滑動(dòng)軸承的失效形式 232
8.6.2 滑動(dòng)軸承軸瓦和軸承襯的常用材料 233
8.7 滑動(dòng)軸承的軸瓦結(jié)構(gòu) 235
8.7.1 向心滑動(dòng)軸承的軸瓦結(jié)構(gòu) 235
8.7.2 推力軸承的軸瓦結(jié)構(gòu) 237
8.8 不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 237
8.8.1 不完全液體潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承的計(jì)算 237
8.8.2 推力滑動(dòng)軸承的計(jì)算 238
8.9 液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的基本方程 239
8.9.1 液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的形成 239
8.9.2 液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的基本方程——雷諾方程 240
8.10 液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向軸承的計(jì)算 243
8.10.1 幾何計(jì)算 243
8.10.2 判斷潤(rùn)滑的流動(dòng)狀態(tài) 244
8.10.3 承載能力和索氏數(shù)So 244
8.10.4 流量計(jì)算 245
8.10.5 功耗計(jì)算 245
8.10.6 熱平衡計(jì)算 246
8.10.7 向心滑動(dòng)軸承獲得液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的條件 249
8.10.8 參數(shù)選擇 249
8.11 滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑方式 251
8.11.1 湘潤(rùn)滑 251
8.11.2 脂潤(rùn)滑 252
8.12 液體動(dòng)壓潤(rùn)滑推力軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 255
8.13 其他軸承簡(jiǎn)介 257
8.13.1 多油楔滑動(dòng)軸承 257
8.13.2 液體靜壓軸承 257
第9章 滾動(dòng)軸承 259
9.1 概述 259
9.1.1 基本構(gòu)造及材料 259
9.1.2 滾動(dòng)軸承的優(yōu)缺點(diǎn) 259
9.2 滾動(dòng)軸承的類型及選擇 260
9.2.1 滾動(dòng)軸承的類型 260
9.2.2 滾動(dòng)軸承類型的選擇 262
9.3 滾動(dòng)軸承的代號(hào) 262
9.4 滾動(dòng)軸承的受力分析、失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則 265
9.4.1 向心軸承的載荷分布 265
9.4.2 滾動(dòng)軸承的失效形式 265
9.4.3 滾動(dòng)軸承的計(jì)算準(zhǔn)則 265
9.5 滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算 266
9.5.1 基本額定壽命計(jì)算和基本額定動(dòng)載荷 266
9.5.2 當(dāng)量動(dòng)載荷 266
9.5.3 基本額定壽命的計(jì)算 267
9.5.4 角接觸軸承的載荷計(jì)算 269
9.6 滾動(dòng)軸承的靜強(qiáng)度計(jì)算 271
9.6.1 基本額定靜載荷 271
9.6.2 當(dāng)量靜載荷 271
9.6.3 靜載荷的校核計(jì)算 271
9.7 滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)、潤(rùn)滑與密封 272
9.7.1 滾動(dòng)軸承的配置 272
9.7.2 軸承組合的調(diào)整 273
9.7.3 軸承的預(yù)緊 274
9.7.4 滾動(dòng)軸承的配合 275
9.7.5 軸承的裝拆 276
9.7.6 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑和密封 276
第10章 聯(lián)軸器、離合器和制動(dòng)器 280
10.1 概述 280
10.2 聯(lián)軸器 281
10.2.1 剛性聯(lián)軸器 281
10.2.2 撓性聯(lián)軸器 282
10.2.3 聯(lián)軸器類型的選擇 288
10.2.4 聯(lián)軸器設(shè)計(jì)禁忌 288
10.3 離合器 292
10.3.1 操縱式離合器 292
10.3.2 自動(dòng)離合器 296
10.3.3 離合器有關(guān)禁忌 296
10.4 制動(dòng)器 298
10.4.1 短行程電磁鐵雙瓦塊式制動(dòng)器 299
10.4.2 帶式制動(dòng)器 299
10.4.3 內(nèi)張?zhí)闶街苿?dòng)器 300
第11章 彈簧 303
11.1 概述 303
11.1.1 彈簧的功能 303
11.1.2 彈簧的類型 303
11.2 彈簧的材料、許用應(yīng)力及制造 305
11.2.1 彈簧的材料 305
11.2.2 彈簧材料的許用應(yīng)力 307
11.2.3 彈簧的制造 309
11.3 網(wǎng)柱壓縮（拉伸）螺旋彈簧的結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)計(jì)算 309
11.3.1 圓柱壓縮（拉伸）螺旋彈簧的結(jié)構(gòu) 309
11.3.2 圓柱壓縮（拉伸）螺旋彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算 312
11.4 圓柱螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧 317
11.4.1 圓柱螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧的結(jié)構(gòu) 317
11.4.2 圓柱螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算 318
11.5 其他彈簧簡(jiǎn)介 319
11.5.1 板彈簧 319
11.5.2 碟形彈簧 319
11.5.3 環(huán)形彈簧 320
11.5.4 平面渦卷彈簧 320
11.5.5 空氣彈簧 321
11.5.6 橡膠彈簧 322
參考文獻(xiàn) 323
附錄 324
機(jī)械設(shè)計(jì)常用中英文詞匯表 329