《机械设计基础算图》

第一部分 常用单位换算2

算图1-1 长度单位换算(Ⅰ)2

算图1-2 长度单位换算(Ⅱ)3

算图1-3 面积单位换算4

算图1-4 容积和体积单位换算5

算图1-5 重量单位换算6

算图1-6 比重单位换算7

算图1-7 中碳钢、高碳钢和合金钢的硬度及强度换算9

算图1-8 低碳钢硬度及强度换算10

算图1-9 温度单位换算11

算图1-10 粘度单位换算(Ⅰ)12

算图1-11 粘度单位换算(Ⅱ)13

附录一 各种粘度单位换算表14

算图1-12 线载荷单位换算15

算图1-13 压强单位换算16

算图1-14 角度和角速度、转速单位换算17

算图1-15 速度单位换算(Ⅰ)18

算图1-16 速度单位换算(Ⅱ)19

算图1-17 流量单位换算(Ⅰ)20

算图1-18 流量单位换算(Ⅱ)21

算图1-19 力矩、功和功率单位换算(Ⅰ)22

算图1-20 力矩、功和功率单位换算(Ⅱ)23

第二部分 基本计算26

算图2-1 载荷、横截面积和应力26

算图2-2 弹性模量、应力和应变28

算图2-3 转速、直径和线速度30

算图2-4 功率、转速和扭矩32

算图2-5 椭圆和圆截面的轴惯性矩和抗变截面模量34

算图2-6 单键槽、双键槽和带圆孔轴的轴惯性矩和抗变截面模量36

算图2-7 圆环截面的轴惯性矩和抗弯截面模量40

算图2-8 长方形和正方形截面的轴惯性矩和抗弯截面模量43

附录二 常用型材的主要尺寸及力学特性46

算图2-9 梯形截面的轴惯性矩和抗弯截面模量58

算图2-10 正六边形和正八边形截面的轴惯性矩和抗弯截面模量60

算图2-11 弯矩、抗弯截面模量和弯曲应力62

算图2-12 圆环和圆截面的极惯性矩和抗扭截面模量64

算图2-13 实心圆轴和空心圆轴的剪应力和等强度空心圆轴66

算图2-14 长方形截面的单位扭转角和剪应力68

算图2-15 正三边形、正四边形、正六边形和正八边形截面的单位扭转角和最大剪应力72

算图2-16 开口薄壁截面的单位扭转角和最大剪应力76

算图2-17 闭口薄壁截面的单位扭转角和最大剪应力80

算图2-18 带孔圆轴的单位扭转角和最大剪应力84

算图2-19 带键槽圆轴的单位扭转角和最大剪应力87

算图2-20 均质构件的转动惯量92

算图2-21 转轴不通过重心时物体的转动惯量94

算图2-22 复摆的转动惯量96

算图2-23 飞轮矩的计算98

算图2-24 飞轮、滑轮、圆柱和圆锥齿轮的飞轮矩100

附图1 两数的平方和及其平方根(Ⅰ)105

附图2 两数的平方和及其平方根(Ⅱ)106

算图2-25 作均速圆周运动物体的向心加速度和向心力107

算图3-1 螺栓的载荷、直径和应力110

第三部分 连接计算110

算图3-2 紧连接螺栓直径112

算图3-3 螺栓的予紧力和予紧力矩114

算图3-4 螺栓组承受力矩的计算116

算图3-5 强固铆缝的抗拉强度118

算图3-6 受拉强固铆缝强度的验算122

算图3-7 铆接结构件承受力矩和剪力时的强度计算125

算图3-8 受拉焊缝的强度计算130

算图3-9 承受弯曲力矩焊缝的强度计算132

算图3-10 承受扭转力矩焊缝的强度计算137

算图3-11 环头螺杆的应力141

算图3-12 平键连接计算144

算图3-13 花键轴承扭能力计算147

算图3-14 传递扭矩所需要的过盈配合压强149

算图3-15 过盈配合量的计算151

算图3-16 过盈配合的应力154

算图3-17 自锁偏心轮的设计158

算图4-1 皮带传动轮的直径162

第四部分 传动计算162

算图4-2 皮带的计算长度166

算图4-3 皮带传动轮的中心距172

算图4-4 主动皮带轮的包角174

算图4-5 低速皮带传动的拉力比176

算图4-6 低速平皮带的有效拉力和主动边拉力178

算图4-7 高速皮带离心力引起的拉力180

算图4-8 皮带的强度计算182

算图4-9 三角皮带的根数184

算图4-10 皮带轮轴上的力186

算图4-11 皮带轮的椭圆轮幅尺寸189

算图4-12 轮缘的拉应力和极限线速度、转速192

算图4-13 齿轮的齿数与传动比194

算图4-14 渐开线圆柱齿轮按接触强度的设计计算197

附录三 许用指标〔K0〕的求法202

算图4-15 圆柱齿轮的模数和中心距214

算图4-16 渐开线圆柱齿轮按接触强度的校验计算218

算图4-17 渐开线正交圆锥直齿轮分度圆直径220

算图4-18 圆锥齿轮的分度圆圆锥角222

算图4-19 斜齿圆柱齿轮和圆锥齿轮的当量齿数226

算图4-20 棘轮轮齿的强度计算230

算图4-21 棘爪的强度计算234

算图4-22 棘轮轴的直径236

算图4-23 套筒滚子链的平均速度238

算图4-24 套筒滚子链的长度和中心距240

算图4-25 低速滚子链传动设计计算242

算图4-26 中高速滚子链型号的选择244

算图4-27 圆盘离合器248

算图4-28 圆锥离合器252

第五部分 梁和轴的计算256

算图5-1 承受集中载荷梁的支反力和最大弯曲力矩256

算图5-2 承受分布载荷梁的支反力和最大弯矩260

算图5-3 梁和轴的最大挠度264

算图5-4 梁和轴的偏角268

算图5-5 曲梁的弯曲应力270

算图5-6 轴的强度计算--根据许用剪切应力求轴径274

算图5-7 轴的刚度计算--根据许用扭转角求轴径276

算图5-8 钢质圆轴的轴径和扭转角279

算图5-9 非钢圆轴的扭转角和轴径282

算图5-10 弯扭联合作用下的轴直径的估算(Ⅰ)--按当量扭矩计算284

算图5-11 弯曲联合作用下的轴直径的估算(Ⅱ)--按当量变矩计算286

算图5-12 轴强度的精确校核(按疲劳强度)290

算图5-13 轴的临界转速计算301

算图5-14 轴的临界转速的合成306

算图5-15 受压杆的惯性半径和长细比308

算图5-16 大长细比等截面压杆临界载荷的计算(Ⅰ)--欧拉公式310

算图5-17 大长细比等截面压杆临界载荷的计算(Ⅱ)--稳定系数法312

算图5-18 中小长细比等截面压杆截面积的计算--折减系数法316

第六部分 液压计算322

算图6-1 雷诺数和管路摩擦阻力系数322

算图6-2 管道直径、壁厚和内应力的确定326

算图6-3 管路的压力损失332

算图6-4 轴泵及油马达的功率336

算图6-5 油泵及油马达的扭矩338

算图6-6 油泵及油马达的流量340

算图6-7 液压油缸的供油量计算342

算图6-8 液压油缸的输出力和扭矩347

第七部分 容器计算352

算图7-1 受内压的薄壁圆筒壁厚的计算352

算图7-2 受内压的厚壁圆筒壁厚的计算354

算图7-3 受内压的中等壁厚圆筒壁厚的计算356

算图7-4 圆筒封头厚度的计算358

算图7-5 受外压圆筒临界长度和临界压力的计算360

算图7-6 受外压厚壁圆筒的应力364

算图7-7 厚壁圆球承受均匀压力时的圆周应力366

算图7-8 圆筒壁的热应力369

第八部分 弹簧和振动372

算图8-1 物体的固有振动频率和周期372

算图8-2 弹簧刚度377

算图8-3 圆柱拉压弹簧簧丝的直径和截荷380

算图8-4 圆柱拉压弹簧的变形量和圈数384

算图8-5 圆柱扭转弹簧的直径和载荷386