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第19章 摩擦轮和无级变速传动1

1.1 概述1

1 摩擦轮传动1

1.2 摩擦轮传动的设计计算1

目录1

2.2.5 一个支点安装两个同型号角接触1

2 无级变速传动4

2.1 概述4

2.1.1 传动原理4

2.1.2 特点、应用及类型4

2.2 设计基础6

2.2.1 失效形式及接触强度计算6

2.2.2 压紧力Q和有效圆周力Ft9

2.3 加压装置及其设计9

2.3.1 加压装置的类型及配置9

2.3.2 自动加压装置的原理及设计9

3 常用无级变速器13

3.1 齿链式无级变速器13

3.1.1 概述13

3.1.3 技术参数及外形尺寸14

3.1.2 类型、安装方式及代号说明14

3.2 多盘式无级变速器17

3.2.1 概述17

3.2.2 类型17

3.2.3 基本参数及外形尺寸17

3.3 MWB型胶带式无级变速器22

3.3.1 概述22

3.3.2 技术参数、装配形式及外形尺寸22

3.4 XZW行星式无级变速器（沈阳工23

矿齿轮厂产品）23

3.4.1 概述23

3.4.2 代号表示方法23

3.4.3 选用说明及使用注意事项23

3.4.4 装配形式和外形尺寸24

3.4.5 无级变速器与减速机的配置24

第20章 轴及钢丝软轴30

1.1 轴的材料30

1 轴30

1.2.1 轴上零件的轴向固定33

1.2 轴的结构设计33

措施38

1.2.2 提高轴的疲劳强度应采取的结构38

1.2.3 轴的结构工艺性39

1.3 轴的强度计算41

1.3.1 按转矩估算轴径41

1.3.2 按当量弯矩近似计算42

1.3.3 安全系数的精确校核计算46

1.4 轴的刚度校核54

1.4.1 轴的弯曲刚度校核54

1.4.2 轴的扭转刚度校核56

1.5 轴的设计实例56

1.6 轴的振动稳定性计算60

2.1.1 钢丝软轴62

2 钢丝软轴62

2.1 钢丝软轴的结构型式和规格62

1.7 轴的工作图62

2.1.2 软轴接头及联接63

2.1.3 软管64

2.1.4 软管接头及联接65

2.1.5 软轴软管的型号与配套使用65

2.2 钢丝软轴的选择与使用66

2.2.1 软轴的选择66

2.2.2 软轴使用时注意事项66

第21章 滑动轴承68

1 概述68

2 非液体摩擦滑动轴承68

2.1 径向辅承68

2.1.1 径向轴承结构和选用68

2.3 润滑方式的选择69

2.2 平面推力轴承69

2.2.1 平面推力轴承的常用型式和结构69

2.2.2 平面推力轴承的计算69

2.1.2 轴承的验算69

3 液体动压滑动轴承71

3.1 径向轴承71

3.1.1 性能计算72

3.1.2 参数选择74

3.2.1 固定瓦推力轴承78

3.2 推力轴承78

3.2.2 摆动瓦推力轴承81

4 液体静压轴承82

4.1 概述82

4.2 静压轴承的结构设计84

4.2.1 径向静压轴承84

4.2.2 推力静压轴承85

4.2.4 节流器的结构设计87

4.2.3 静压轴承材料87

4.3 单腔平面油垫计算90

4.3.1 单腔平面油垫的流量和液阻90

4.3.2 各种节流器的流量和液阻计算91

4.3.3 单腔平面油垫承载能力92

4.3.4 单腔平面油垫刚度93

4.4 对向油垫计算93

4.4.1 毛细管节流静压轴承计算93

4.4.2 小孔节流静压轴承计算95

4.4.3 双面薄膜反馈静压轴承计算97

4.4.4 滑阀反馈静压轴承计算99

4.5 功耗及温升102

4.5.1 功耗102

4.5.2 影响功率消耗的因素102

4.5.3 油进出口间的最高温升（近似102

计算）102

4.6.2 供油压力的选择103

4.6.3 静压轴承的润滑油103

4.6.1 供油系统的元件103

4.6 供油系统设计特点103

5 轴承材料104

6.1.1 卷制轴套109

6 轴瓦结构109

6.1 整体式轴瓦109

6.1.2 一般轴套111

6.1.3 覆有减摩塑料层的双金属轴套113

6.1.4 轴套的联接114

6.1.5 轧机油膜轴承轴套技术要求114

6.2 对开式轴瓦115

6.2.1 厚壁轴瓦115

6.2.2 薄壁轴瓦117

6.3 润滑孔和润滑槽121

6.3.1 润滑孔121

6.3.2 润滑槽121

6.4 粉末冶金轴瓦123

6.4.1 筒形轴瓦123

6.4.2 带挡边的筒形轴瓦125

6.4.3 球形轴瓦126

6.5 尼龙轴套127

7.1 整体式径向滑动轴承座128

7 滑动轴承座128

7.2 对开式滑动轴承座129

7.2.1 对开式二螺柱正滑动轴承座129

7.2.2 对开式四螺柱正滑动轴承座130

7.2.3 对开式四螺柱斜滑动轴承座131

7.3 滑动轴承座技术要求132

8 滑动轴承产品132

8.1 YD型四油楔液体动压径向滑132

动轴承系列132

8.2 KT型止推可倾瓦轴承系列134

8.3 油环式径向滑动轴承系列138

8.4 可调球型径向滑动轴承系列139

8.5 水润滑橡胶轴承系列140

第22章 滚动轴承143

1 滚动轴承类型、代号方法（摘自143

GB/T272—93）和特点143

1.1.1 基本代号143

1.1 轴承代号的构成143

1.2 前置、后置代号147

1.1.3 基本代号编制规则147

1.1.2 滚针轴承基本代号147

1.2.2 后置代号148

1.2.1 前置代号148

2.2 按疲劳寿命选择计算149

2.1 滚动轴承的失效形式149

2 滚动轴承的选择计算149

2.2.1 径向当量动负荷Pr的计算150

轴承151

2.2.4 当轴承承受冲击负荷时，当量动负荷的计算151

2.2.3 当轴承承受力矩负荷时，当量动负荷的计算151

2.2.2 轴向当量动负荷Pa的计算151

2.3 滚动轴承的静负荷计算152

2.2.6 有规律变负荷、变转速工作情况时，轴承当量动负荷的计算152

2.4 滚动轴承的极限转速153

2.5 例题154

3 常用滚动轴承尺寸、性能参数表154

3.1 调心球轴承154

3.2 调心滚子轴承161

3.3 圆锥滚子轴承171

3.4 推力轴承183

3.5 深沟球轴承191

3.6 角接触球轴承200

3.7 圆柱滚子轴承212

3.8 滚针轴承224

3.9 外球面球轴承230

4 轴承零件232

5.2 负荷的大小236

5.3 工作温度236

5.4 轴承的旋转精度236

5.1 负荷的类型236

5 滚动轴承的配合236

6 滚动轴承的轴向定位240

7 滚动轴承的润滑与密封240

7.1 润滑油241

7.2 润滑脂242

7.3 轴承的密封242

8 滚动轴承组合典型结构243

9.1 适用范围244

9.2 结构类型与型号表示法244

9 滚动轴承座244

9.3 型式尺寸245

1.1 常用联轴器的性能、特点及应用248

1 联轴器248

第23章 联轴器、离合器、液力偶合器248

1.2.2 联轴器的型号选择251

1.2.1 联轴器的类型选择251

1.2 联轴器的选择251

1.3 联轴器轴孔型式与键槽型式253

1.4.1 刚性固定式联轴器255

1.4 常用联轴器的主要尺寸和性能参数255

1.4.2 刚性可移式联轴器259

1.4.3 弹性联轴器282

2.2 牙嵌式离合器316

2.1 常用离合器的性能、特点与应用316

2 离合器316

2.3 多片摩擦离合器321

2.4 电磁式离合器324

2.5 超越离合器328

2.6 安全离合器330

3 液力偶合器333

3.1 液力偶合器的分类和特点333

3.2 液力偶合器的选择333

3.3 产品规格335

第24章 飞轮346

1 机械系统的等效模型346

2 机器运动方程及方程求解346

3 飞轮转动惯量的计算347

3.1 〔Med（φ）—Mrd（φ）〕机械系统飞轮转动惯量的计算348

3.2 〔Med（ω）—Med（φ）〕机械系统飞轮转动惯量的计算349

4 飞轮的结构设计350

4.1 飞轮的基本结构型式350

4.2 飞轮的尺寸确定352

4.3 飞轮的平衡352

4.4 飞轮的过载保护装置355

4.5 飞轮的新材料与新结构356

第25章 弹簧357

1 圆柱螺旋弹簧357

1.1 普通圆柱螺旋弹簧的型式、代号357

及应用357

1.2 普通圆柱螺旋弹簧尺寸参数系列359

1.3 弹簧材料及许用应力360

1.4.1 负荷—变形图366

1.4 压缩、拉伸弹簧的设计计算366

1.4.2 设计计算367

1.4.3 几何尺寸计算376

1.4.4 验算377

1.5 组合弹簧设计特点377

1.6 扭转弹簧的设计378

1.7 普通圆柱螺旋弹簧制造精度及380

极限偏差380

1.8 设计计算举例384

1.9 圆锥螺旋压缩弹簧的设计计算386

2 碟形弹簧388

2.1 分类388

2.2 碟形弹簧的设计计算392

2.2.1 单片碟形弹簧的计算392

2.2.2 组合碟形弹簧的计算393

2.3 碟簧的载荷分类、许用应力和395

疲劳极限395

2.4 碟形弹簧的技术要求395

2.5 例题397

3.1 橡胶弹簧的优缺点399

3.2 橡胶材料的静弹性特性399

3 橡胶弹簧399

3.3 橡胶材料的动弹性特性400

3.4 橡胶弹簧的设计计算401

3.5 橡胶弹簧的材料和使用寿命406

4 环形弹簧407

4.1 环形弹簧的结构和特性407

3.6 橡胶弹簧设计举例407

4.2 环形弹簧的设计计算408

4.2.1 应力和变形量的计算408

的计算409

4.3 环形弹簧的材料及技术要求409

4.2.2 设计参数的选择和几何尺寸409

5 片弹簧410

5.1 片弹簧的设计计算410

5.2 片弹簧的应力集中和许用应力415

第26章 起重搬运件与操作件416

1 起重机机构的工作级别416

2.1.1 按结构分类417

2.1 分类、特点与用途417

2.1.2 按捻法分类417

2 钢丝绳417

2.1.4 按股的形状分类418

2.1.5 按钢丝的表面状态分类418

2.1.3 按捻制特性分类418

2.1.6 按钢丝绳（股）芯分类418

2.2 双捻钢丝绳的标记方法418

2.3 钢丝绳的选择计算418

2.3.1 类型选择418

2.3.2 钢丝绳直径选择计算419

3 绳具426

3.1 钢丝绳夹426

3.2 钢丝绳夹使用方法426

3.3 钢丝绳用普通套环427

3.4 钢丝绳用楔形接头428

3.5 一般起重用锻造卸扣430

4 滑轮432

4.1 绳槽断面432

4.2.1 滑轮、卷筒的卷绕直径计算433

4.2.2 滑轮直径的选用系列与匹配433

4.3 滑轮的型式与尺寸433

4.2 滑轮、卷筒的卷绕直径433

5 卷筒437

5.1 卷筒的直径和槽形437

5.2 卷筒的型式与尺寸439

5.3 卷筒几何尺寸计算、钢丝绳压板及440

卷筒组结构440

及承载能力，标记方法446

6.1 直柄吊钩的型式、强度等级、材料446

6.2 结构型式及尺寸446

6 起重吊钩446

7 吊钩组与滑轮组450

7.1 吊钩组451

7.2 定滑轮组455

8.1 概述458

8.2 起重运输链的选择458

8 起重运输用链条和链轮458

8.3 起重链的规格459

8.4 起重链链轮463

8.5 输送链、附件和链轮465

8.5.1 链条465

8.5.2 附件467

8.5.3 标记方法468

8.5.4 链轮齿形及公差468

9 车轮和车轮组470

9.1 车轮470

9.2 车轮组473

10.1 棘轮停止器479

10.1.1 棘轮停止器的设计计算479

10 停止器479

10.1.2 棘轮齿形与棘爪端的外形尺寸480

及画法480

10.2 带式停止器481

11 制动器482

11.1 带式制动器482

11.2 外抱块式制动器485

11.2.1 性能特点、类型及应用范围485

11.2.2 外抱块式制动器的性能参数486

及主要尺寸486

11.3 盘式制型动器498

11.3.1 结构形式498

11.3.2 设计计算505

12 带式输送机零部件506

12.1 输送带507

12.1.1 输送带的类型及标准规格507

12.1.2 输送带的强度计算509

12.1.3 输送带全长计算510

12.2 滚筒510

12.2.1 传动滚筒510

12.2.2 改向滚筒512

12.3 托辊513

12.4 清扫器517

13.3 气垫单元的结构与计算519

13.2 采用气垫运输所需的条件519

13.3.1 气囊519

13 气垫单元519

13.1 气垫运输的基本原理519

13.3.2 承载板521

13.3.3 支承块521

14 操作件522

14.1 手柄522

14.2 手轮531

14.3 把手537

1.1 流体动压润滑541

1.2 流体静压润滑541

1.3 弹性流体动压润滑541

1 润滑状态541

第27章 润滑和润滑装置541

1.4 边界润滑542

1.5 混合润滑542

2 润滑剂542

2.1 润滑剂的主要理化指标542

2.2 润滑油543

2.2.1 L—AN全损耗系统用油546

2.2.2 液压油547

2.2.3 齿轮油550

2.2.4 内燃机油555

2.2.5 轴承油562

2.2.6 车轴油564

2.2.7 汽轮机油564

2.2.8 汽缸油566

2.2.9 压缩机油566

2.2.10 冷冻机油567

2.2.12 真空泵油568

2.2.11 食品机械润滑油568

2.2.13 变压器油569

2.2.14 仪表油570

2.2.15 油膜轴承油570

2.3 润滑脂571

2.3.1 钙基润滑脂572

2.3.2 石墨钙基润滑脂573

2.3.3 无水钙基润滑脂573

2.3.5 钙钠基润滑脂574

2.3.4 钠基润滑脂574

2.3.6 通用锂基润滑脂574

2.3.7 汽车通用锂基润滑脂575

2.3.10 复合钙基润滑脂576

2.3.9 合成锂基润滑脂576

2.3.8 半流体锂基润滑脂576

2.3.11 复合铝基润滑脂577

2.3.12 复合锂基润滑脂578

2.3.13 GB—4润滑脂578

2.3.14 二硫化钼极压锂基润滑脂578

2.3.15 极压锂基润滑脂579

2.3.17 HG高温窑车润滑脂580

2.3.16 MH—MoS2特种润滑块580

2.3.18 7014—1号高温润滑脂580

2.3.19 低温润滑脂581

2.3.20 轴承润滑脂582

2.3.21 精密仪表脂583

2.3.23 密封润滑脂584

2.3.22 食品机械润滑脂584

2.3.24 工业凡士林585

2.4 固体润滑剂586

2.5 机械设备换油、脂周期588

2.6 国内外润滑油、脂对照表592

3.2.2 滴油润滑606

3.1 润滑方法分类606

3.2.1 手工给油润滑606

3.2 润滑方式606

3.2.3 油环或油链润滑606

3 润滑方法606

3.2.4 飞溅（油池）润滑607

3.2.5 压力循环润滑607

3.2.6 集中润滑607

3.2.7 油雾润滑608

3.2.8 覆盖膜润滑611

3.3 润滑装置612

3.3.1 油杯612

3.3.2 油枪615

3.3.3 油泵617

3.3.4 阀619

3.3.5 油流指示器620

3.3.6 GDQ型高压单线给油器621

3.3.7 稀油过滤装置621

3.3.8 冷却器624

3.3.9 油箱628

3.3.10 稀油润滑装置631

3.3.11 干油泵及干油站637

3.3.12 干油喷射润滑装置646

3.3.13 给油器647

3.3.14 干油过滤器650

3.3.15 压力操纵阀650

3.3.16 电磁换向阀651

3.3.17 油雾润滑装置651

3.3.18 油标652

第28章 密封656

1 概述656

2 标准件密封659

2.1 O型橡胶密封圈659

2.2 旋转轴唇形密封圈663

2.3 毡圈666

2.4 单向密封橡胶密封圈667

2.5 双向密封橡胶密封圈680

2.6 真空动密封685

2.6.1 J型真空用橡胶密封圈685

2.6.2 JO型和骨架型真空用橡胶密688

封圈688

2.6.3 O型真空用橡胶密封圈693

2.6.7 橡胶防尘密封圈697

2.7 密封垫703

2.7.1 密封垫的选用703

3 非标准密封707

3.1 胶密封707

2.7.2 选择密封垫应注意的问题707

3.1.1 液态密封胶708

3.1.2 厌氧胶708

3.2.1 金属空心O形圈的分类709

3.2 金属空心O形圈709

3.1.3 热熔型密封胶709

3.2.2 金属空心O形圈的沟槽型式与710

尺寸710

3.2.3 金属空心O形圈的选用710

3.3 填料密封711

3.3.1 绞合填料与编结填料711

3.3.2 塑性填料713

3.3.3 硬填料714

3.3.4 填料腔的结构设计717

3.4 金属活塞环密封719

3.4.1 活塞环组的环数720

3.4.2 活塞环的基本尺寸720

3.5 节流环形沟槽密封720

3.6 迷宫密封721

3.7 离心密封721

3.8 螺旋密封722

第29章 电机与电器723

1 控制系统线路设计723

1.1 电气技术中常用文字符号和图形723

符号723

1.1.1 电气技术中常用文字符号723

1.1.2 电气图中常用图形符号726

1.2.2 电气制图一般规则732

1.2 低压控制系统线路设计732

1.2.1 概述732

1.2.3 常用典型控制线路733

1.2.4 可编程控制器简介734

2 电气器件735

2.1 保护器件735

2.1.1 熔断器736

2.1.2 热继电器737

2.1.3 自动开关740

2.2 控制电路的开关器件740

2.2.1 转换开关和组合开关740

2.2.2 按钮743

2.2.3 行程开关746

2.3 控制继电器757

2.4 接触器、磁力起动器761

2.5 控制变压器764

2.6 电磁铁767

2.7 辅助元器件及常用材料769

2.7.1 信号灯769

2.7.2 接线座770

2.7.3 电线771

2.7.4 电缆772

3 控制电机773

3.1 自整角机773

3.2 测速发电机776

3.2.1 CK系列交流测速发电机776

3.2.2 ZCF系列直流测速发电机777

电机778

3.2.3 CYD系列永磁式低速直流测速发778

3.3 步进电动机779

3.4 伺服电动机及伺服测速机组782

3.4.1 SL系列交流伺服电动机782

3.4.2 SZ系列直流伺服电动机785

3.4.3 SY系列永磁式直流伺服电动机788

3.4.4 SC系列交流伺服测速机组791

3.4.5 110 SZ-C系列伺服测速机组792

4 普通驱动电动机793

4.1 电动机的工作制、绝缘等级与允许793

温升793

4.2 电动机的特点、用途及使用条件794

4.3 电动机的选择803

4.3.1 电动机选择应综合考虑的问题803

4.3.2 电动机外壳结构形式及选择803

4.3.3 电动机类型选择804

4.4.1 一般异步电动机805

4.3.4 电动机电压和转速选择805

4.4 电动机规格805

4.4.2 变速异步电动机825

4.4.3 冶金及起重用异步电动机837

4.4.4 防爆异步电动机850

4.4.5 振动电动机878

4.4.6 微型电动机880

4.4.7 直流电动机897

第30章 有限元法939

1 有限元法概述939

1.1 单元位移模式与形函数940

组集943

1.5 总刚度矩阵与总结点载荷列阵的943

1.2 单元应变和应力943

1.3 单元刚度方程与单元刚度矩阵943

1.4 单元等效结点载荷943

问题944

1.6 引入构件约束条件、求解位移和944

应力944

2 用平面三角形单元解平面构件强度944

2.1 平面问题有限元算式945

2.2 平面问题有限元粗算演示947

2.3 平面三结点三角形单元有限元程序951

说明951

2.4 平面问题有限元法工程算例952

3.2 三角形截面环元的有限元基本公式953

3.1 轴对称结构有限元分析的半解析法953

3 空间轴对称结构有限元分析953

3.3 空间轴对称结构有限元程序说明956

3.4 空间轴对称结构有限元法算例957

4 平面刚架和空间刚架有限元分析961

4.1 平面梁元的有限元基本公式961

4.2 空间梁元的有限元基本公式965

4.3 平面刚架和空间刚架有限元程序969

说明969

4.4 平面刚架和空间刚架有限元算例970

5.1 平面与空间等参元有限元计算公式973

5 等参数单元（简称等参元）973

5.2 平面与空间等参元的有限元程序979

说明979

5.3 空间等参元计算实例979

6 薄板和薄壳结构有限元分析980

6.1 薄板有限元分析981

6.1.1 薄板离散结构的结点分析981

6.1.2 四结点矩形板元有限元计算公式982

6.1.3 三结点三角形板元计算公式984

6.1.4 四结点四边形板元986

6.2 薄壳有限元分析987

6.2.1 三角形平面壳元987

6.2.2 四边形平面壳元990

6.2.3 矩形平面壳元990

6.3 薄板和薄壳结构的有限元程序说明991

7 整体结构有限元分析中的若干问题991

7.1 子结构法991

7.2 结构和外载荷的对称性与重复性利用、伪单元992

7.2.1 对称性的利用992

7.2.3 伪单元分析993

7.2.2 重复性利用993

7.3.1 逐步求解法994

7.3 逐步求解法与边界单元994

7.3.2 边界单元（又称弹簧元）995

7.4 不同类型单元的结合995

7.4.1 平面梁元与平面应力单元的结合996

7.4.2 薄板单元与平面梁元结合997

7.5 结构中的约束不足与附加约束997

的处理997

7.5.1 约束不足997

7.5.2 附加约束998

7.6 结构的力学模型建立中应考虑999

的问题999

8 典型有限元程序分析1000

8.1 SAP-5程序的总体评述和使用1000

中应注意问题1000

8.2 SAP-5程序的数据文件编写方法1002

8.2.1 Ⅰ．标题卡片1002

8.2.2 Ⅱ．主控制卡片1003

8.2.3 Ⅲ．结点数据卡片1005

8.2.5 Ⅳ．单元数据卡片1007

8.2.5.1 第1类——空间桁架单元1007

8.2.4 ⅢA．结点温度修正卡片1007

8.2.5.2 第2类——空间梁单元1008

8.2.5.3 第3类——平面应力薄1009

膜单元1009

8.2.5.4 第4类——二维单元1011

8.2.5.5 第5类——三维8结点单元1014

8.2.5.6 第6类——板壳单元（四边1017

形或三角形）1017

8.2.5.7 第7类——边界单元1018

8.2.5.8 第8类——8～21可变结点1020

三维等参元1020

8.2.5.9 第9类——伪单元1028

8.2.5.10 第10类——读入刚度矩阵1029

的单元1029

8.2.5.11 第12类——空间直管或弯1030

管单元1030

8.2.6 ⅣA．结点优化顺序卡片1030

8.2.7 Ⅴ．集中载荷或集中质量卡片1030

8.2.9 Ⅶ．重量和重心参考点卡片1031

8.2.8 Ⅵ．结构载荷工况因子卡片1031

8.2.10 Ⅷ．振型频率卡片1032

8.2.11 Ⅸ．结构绘图卡片1034

8.2.12 Ⅹ．强迫响应卡片1036

8.3 SAP-5程序的出错信息1046

8.4 SAP-5程序的计算例题1057

8.5.1 SUPER—FEN程序简介1068

8.5.3 SAP-5P和LISA-P程序简介1068

8.5.2 LISA程序简介1068

8.5 其他有限元程序简介1068

8.5.4 NFAP程序简介1069

8.5.5 MSC/NASTRAN程序简介1069

8.5.6 ASKA程序简介1070

第31章 机械可靠性设计1071

1 可靠性设计的基础知识1071

1.1 概述1071

1.1.1 可靠性的概念1071

1.1.2 可靠性设计程序和手段1071

1.1.3 可靠性设计的目标值1071

1.1.4 可靠性设计方法1073

1.1.5 可靠性设计的其他方面1074

1.2 概率论与数理统计基础1074

1.2.1 随机事件及其概率1074

1.2.4 随机变量的数字特征1075

1.2.2 概率的基本运算法则1075

1.2.3 随机变量及其分布函数1075

1.2.5 总体、个体和样本1076

1.2.6 统计量1076

1.2.7 自由度1076

1.2.8 参数估计1077

1.2.9 假设检验1077

1.3 可靠性中常用的概率分布1077

1.4 可靠性特征量1094

1.4.1 可靠度1094

1.4.2 累积失效概率1094

1.4.3 平均寿命1094

1.4.5 失效率和失效率曲线1095

1.4.4 可靠寿命和中位寿命1095

1.5 维修性特征量1097

1.5.1 维修度1097

1.5.2 修复率1097

1.5.3 平均修复时间1097

1.5.4 维修性和可靠性特征量的对应1097

关系1097

1.4.6 可靠性特征量间的关系1097

1.6 有效性特征量1098

1.6.1 有效度的意义1098

1.6.2 有效度的种类1098

1.6.3 单元有效度1099

2.1.2 按试验截止情况的分类1100

2.2.1 x2检验法1100

2.2 分布类型的假设检验1100

2.1 可靠性试验分类1100

2.1.1 按试验场所的分类1100

2 可靠性试验数据的统计处理方法1100

2.2.2 K-S检验法1101

2.3 指数分布的分析法1103

2.3.1 指数分布的拟合性检验1103

2.3.2 指数分布的参数估计和可1104

靠度估计1104

2.4 正态及对数正态分布的分析法1104

2.4.1 正态及对数正态分布的拟1105

合性检验1105

估计法1107

2.4.2 正态及对数正态分布的图1107

2.4.3 正态及对数正态分布完全样1119

本的参数估计1119

2.4.4 正态及对数正态分布截尾寿命1120

试验的参数估计1120

2.4.5 正态及对数正态分布可靠寿命1120

和可靠度的估计1120

2.5 威布尔分布的分析法1135

2.5.1 威布尔分布的拟合性检验1135

2.5.2 威布尔分布的图估计法1137

2.5.3 威布尔分布的参数估计1139

2.5.4 威布尔分布的可靠度和可靠1140

寿命估计1140

2.6 中止寿命试验的图分析法1154

3 概率机械设计1158

3.1 应力-强度模型求可靠度的方法1158

3.1.1 应力-强度模型1158

3.1.2 应力-强度模型求可靠度的1158

一般公式1158

3.1.3 数值积分法求可靠度1159

3.1.4 图解法求可靠度1160

3.1.5 极限状态法求可靠度1161

3.1.6 可靠度的单侧置信下限1164

3.2 可靠度的近似计算法1164

3.2.1 可靠安全系数1164

3.2.2 随机变量函数的均值和标准1167

差的近似计算1167

3.3 概率机械设计所需的部分数据1168

和资料1168

3.3.1 几何尺寸1168

3.3.2 材料的强度特性1169

3.4.1 计算系数1180

3.4 静强度的概率设计1180

3.4.2 正态分布的设计法1180

3.5 疲劳强度的概率设计1182

3.4.3 非正态分布的设计法1182

3.5.2 零件的疲劳强度1183

3.5.1 变应力和变载荷的类型1183

3.5.3 按P-S-N线图验算疲劳强1185

度可靠度1185

可靠度1186

3.5.4 按3s-S-N线图验算疲劳强度1186

强度可靠度1187

3.5.5 按3s—σm—σa线图验算疲劳1187

可靠度1188

3.5.6 按等效应力验算疲劳强度1188

3.5.8 疲劳强度可靠度计算的应用1189

度的验算1189

3.5.7 受复合应力时疲劳强度可靠1189

举例1189

3.5.9 疲劳寿命的可靠性预计1195

3.6 其他失效形式的概率设计1197

3.6.1 断裂韧性的概率设计1197

3.6.2 刚度的概率设计1199

3.6.3 磨损的概率设计1200

3.6.4 腐蚀的概率设计1202

3.6.5 摩擦传动的概率设计1203

4 系统可靠性分析1204

4.1 不可修复系统的可靠性1204

4.1.1 系统可靠性模型1204

4.1.2 常用系统的可靠度和平均寿命1205

4.2 可修复系统的可靠性1206

4.3 可靠性预计1208

4.3.1 可靠性预计的目的1208

4.3.2 可靠性预计的方法1208

4.4 可靠性分配1209

4.4.1 可靠性分配的原则1209

4.4.2 可靠性分配的方法1209

4.5 失效模式、效应及危害度分析1210

4.5.1 基本概念1210

4.5.2 分析的过程和方法1211

4.6 故障树分析1213

4.6.1 基本概念1213

4.6.2 故障树的建立1216

4.6.3 故障树的定性分析1216

5.1 蒙特卡洛模拟法1219

5 蒙特卡洛模拟法及其应用1219

5.1.1 概述1219

4.6.4 故障树的定量分析1219

5.1.2 随机数的产生方法1220

5.1.3 随机数检验1222

5.1.4 常用分布随机数的产生1223

5.2 蒙特卡各模拟法的应用举例1225

5.2.1 随机变量函数的分布1225

5.2.2 应力-强度模型验算可靠度1226

5.2.3 可靠度的置信限1226

1.1.2 目标函数1228

1.1.1 设计变量和设计空间1228

1.1.3 约束条件1228

1.1.4 优化设计的数学模型1228

1.1 优化设计的数学模型1228

1 机械优化设计概述1228

第32章 机械优化设计1228

1.2.1 目标函数的等值线1228

域的概念1228

1.2 目标函数的等值线和可行1228

1.2.2 可行域的概念1229

1.3 优化问题数值迭代算法的基1229

本思想和收敛准则1229

1.4.1 关于数学模型的尺度变换1230

1.4.3 含离散变量问题的优化设计1230

1.4.2 多目标优化设计1230

1.4 关于数学模型的几个问题1230

2 无约束优化方法1231

2.1 一维搜索1231

2.1.1 确定搜索区间的进退算法1231

2.1.2 黄金分割法（0.618法）1232

2.1.3 二次插值法1233

2.2 无约束优化方法1233

3 约束优化方法1235

3.1 随机方向搜索法1235

3.2.1 内点罚函数法1236

3.2 罚函数法1236

3.2.2 外点罚函数法1237

3.2.3 混合罚函数法1237

4 常用机械零件优化设计的数学模型1238

4.1 齿轮传动优化设计的数学模型1238

4.1.1 渐开线圆柱齿轮传动优化设1238

计的数学模型1238

4.1.2 圆锥齿轮传动优化设计的数1244

学模型1244

4.2 圆柱螺旋弹簧优化设计的数学1246

模型1246

4.2.1 圆柱螺旋弹簧的主要计算公式1246

4.2.2 圆柱螺旋弹簧优化设计的数学1249

模型1249

4.2.3 圆柱螺旋弹簧优化设计实例1249

计的数学模型1250

4.3.1 径向动压润滑轴承的几何参数1250

和性能计算1250

4.3 径向液体动压润滑轴承优化设1250

设计实例1252

4.3.2 径向液体动压润滑圆柱轴承1252

优化设计的数学模型1252

4.3.3 径向液体动压润滑轴承优化1252

第33章 计算机辅助设计1255

1 概论1255

1.1 基本概念1255

1.2 CAD系统的硬件1255

1.2.1 主机1255

1.2.2 图形输入装置1255

1.2.3 图形输出装置1257

1.2.4 数据存贮设备——外存贮器1258

1.3 计算机辅助设计系统的软件1258

2 几何处理和造型1260

2.1 图形变换1260

2.1.1 点的变换1260

2.1.2 齐次坐标1262

2.1.3 二维图形的坐标变换1262

2.1.4 三维图形的坐标变换1264

2.2 图形消隐1266

2.2.3 可见面和不可见面的评价1268

2.2.2 点的评价1268

2.2.1 边的评价1268

2.3 图形裁剪1269

2.3.1 点的裁剪1270

2.3.2 二维线裁剪1270

2.4 几何造型1272

2.4.1 外部模型与内部模型1272

2.4.2 内部模型的表示型与数据结构1273

2.4.3 体素的集合运算与操作1275

2.4.4 SM的主要技术及典型的1276

几何造型系统1276

3.1.1 函数插值1279

3 CAD的计算方法1279

3.1 数表和线图的处理1279

3.1.2 数表公式化1281

3.2 数值分析方法1282

3.2.1 数学模型的程序化1282

3.2.2 方程求根1284

3.2.3 线性方程组的求解1287

3.2.4 数值积分1289

3.2.5 常微分方程的数值解法1292

4.1 图形软件的标准化1293

4 图形软件标准1293

4.2 IGES标准1295

4.2.1 IGES标准文件中的单元1295

4.2.2 IGES文件结构1296

4.2.3 IGES文件示例1297

4.3 DXF文件1300

4.3.1 DXF文件结构1300

4.3.2 DXF文件实例1301

4.4 GKS标准1302

4.4.1 GKS的基本概念1302

4.4.2 GKS的功能1304

5 CAD数据库1306

5.1 概述1306

5.1.1 数据的描述1306

5.1.2 数据的组织形式1306

5.1.3 数据的组织和管理技术1307

5.2 数据结构1307

5.2.1 数据的逻辑结构1307

5.2.2 数据的存贮结构1309

5.2.3 数据结构在CAD中的应用1312

5.3.2 索引文件1313

5.3 文件组织1313

5.3.1 顺序文件1313

5.3.3 散列文件1314

5.4 数据库体系结构1314

5.4.1 数据库模式1314

5.4.2 层次数据模型1314

5.4.3 网状数据模型1315

5.4.4 关系数据模型1316

5.5 数据库管理系统1317

5.5.3 数据库系统语言1318

5.5.2 DBMS的主要程序1318

5.5.1 DBMS的基本功能1318

5.6 数据库系统的建立和使用1319

5.6.1 建库的工作流程1319

5.6.2 数据库系统的使用1320

5.7 工程数据库与分布数据库1321

系统简介1321

5.7.1 工程数据库1321

5.7.2 分布式数据库系统1322

参考文献1324