《机械元件设计》

1基本原理1

1-1静力平衡2

1-2工程材料2

1-3拉应力及压应力3

1-4 SI单位的拉力与压力5

1-5力与质量6

1-6拉力与压力之静不定问题7

1-7重心8

1-8梁之弯曲10

1-9惯性矩12

1-10惯性矩的轴转换14

1-11重叠原理16

1-12附加的梁方程式17

1-13梁之挠曲19

1-14 铸件上肋之效应25

1-15剪应力26

1-16梁之横向剪应力27

1-17剪力图和弯矩图31

1-18细长压缩构件或柱34

1-19任意已知方向的应力37

1-20莫耳圆38

1-21两方向之应力与变形42

1-22由剪应力引起之梁挠曲43

1-23圣维南原理43

参考资料45

习题45

2工作应用71

2-1应力-应变图72

2-2破坏型式：延性材料及脆性材料74

2-3受稳定应力作用之延性材料75

2-4 破坏之最大剪应力理论75

2-5两方向之法缐应力76

2-6 Mises-Hencky或扭变能原理78

2-7材料之疲劳限79

2-8影响疲劳强度的因数80

2-9形状突变所产生的应力集中82

2-10应力集中因数84

2-11完全逆向应力之延性材料92

2-12稳定及交变应力之延性材料。修正之Goodman图93

2-13应力集中之敏感性96

2-14 使用破裂之解释96

2-15稳定负荷下之脆性材料97

2-16变动负荷之脆性材料99

2-17有限寿命之承载负荷99

2-18疲劳破坏曲缐101

2-19 Miner方程式103

2-20由短时间试验所决定的疲劳寿命105

2-21 安全因数106

2-22修正之Goodman图之另一形式107

参考资料107

习题108

3轴121

3-1圆形轴之扭转122

3-2传动功率126

3-3最大静剪应力129

3-4ASME之传动轴设计法规130

3-5负荷变动时之最大剪应力理论131

3-6轴之Mises-Hencky理论133

3-7键134

3-8应力集中137

3-9联结器139

3-10二平面内之弯矩负荷140

3-11三支点上之轴142

3-12曲柄轴144

3-13 转动轴之临界速率146

3-14不均匀直径轴之挠曲147

3-15 由弹性能求轴之斜率149

3-16非圆形轴之扭转150

3-17宽矩形杆之扭转151

3-18一般矩形杆之扭转152

3-19复合断面154

3-20薄壁管155

3-21 用于轴之材料157

参考资料158

习题158

4弹簧175

4-1螺旋弹簧176

4-2弹簧材料之性质180

4-3热作成形弹簧182

4-4 静负荷下最小材料体积之螺旋弹簧183

4-5螺旋弹簧之最佳设计186

4-6弹簧疲劳189

4-7波动负荷之设计190

4-8压缩弹簧之挫曲193

4-9螺旋弹簧之振动或颤动193

4-10商用公差196

4-11压缩弹簧之端圈效应196

4-12 螺旋拉力弹簧196

4-13矩形缐之螺旋弹簧198

4-14 扭转负荷之弹簧199

4-15板片弹簧201

4-16弹簧之能量储存203

4-17圆锥形弹簧205

4-18橡胶弹簧206

参考资料211

习题211

5螺旋219

5-1螺纹种类219

5-2标准螺纹223

5-3统一螺纹224

5-4 美国国家螺纹225

5-5标识符号225

5-6 SI螺纹226

5-7初应力之效应227

5-8外加设计考虑事项230

5-9动力螺旋232

5-10产生预定钳夹力量所需之扭矩237

5-11螺旋的摩擦238

5-12应力集中238

5-13锁紧螺帽240

5-14材料及制造方法241

5-15冲击负荷之应力242

5-16松弛244

参考资料244

习题244

6带、离合器、制动器及链249

6-1V型皮带250

6-2 V型皮带传动轴之中心距离252

6-3 V型皮带之疲劳254

6-4 其他型式皮带261

6-5圆盘离合器262

6-6圆盘制动器265

6-7圆锥离合器265

6-8带制动器267

6-9具有短枕块之枢轴制动器270

6-10具有长枕块之枢轴制动器270

6-11枢轴对称枕块制动器276

6-12衬料压力278

6-13 制动器之发热278

6-14 滚子链279

6-15 滚子链之马力容量280

6-16滚子链的伤损284

6-17滚子链之润滑284

6-18多边形作用285

6-19无声链285

参考资料286

习题286

7熔接及铆接297

7-1熔接制造298

7-2融合熔接299

7-3融合熔接之强度299

7-4 偏心负荷熔接——静负荷301

7-5熔接的应力集中305

7-6残留应力——熔接性306

7-7电焊条307

7-8变动负荷之设计309

7-9电阻熔接310

7-10 其他种类之熔接312

7-11软焊及硬焊312

7-12炉热硬焊314

7-13 中心负荷之铆接315

7-14铆钉之应力316

7-15圆壳之应力316

7-16偏心负荷之铆接319

7-17瞬时旋转中心322

7-18黏着剂324

参考资料325

习题325

8润滑333

8-1黏度与牛顿定律334

8-2伯屈夫轴承方程式336

8-3承受负荷之颈轴承338

8-4颈轴承之负荷与摩擦曲缐339

8-5摩擦动力损失345

8-6自冷轴承之动力损失345

8-7油膜温度与最小油膜厚度设计348

8-8黏度之测定350

8-9黏度指数354

8-10 Zn/p曲缐355

8-11 轴承材料356

8-12轴承负荷360

8-13轴承结构360

8-14间隙及油槽361

8-15弹力配合364

8-16乾摩擦364

8-17边界或薄膜润滑366

8-18混合或半流体润滑366

参考资料367

习题367

9滚珠轴承及滚子轴承373

9-1滚珠轴承之结构与型式373

9-2滚珠轴承之选择375

9-3轴向负荷之效应378

9-4 变动负荷之设计379

9-5静容量382

9-6不同可靠程度之设计383

9-7滚珠轴承之摩擦与润滑383

9-8轴承材料与表面最后加工384

9-9滚珠轴承之安装385

9-10容许的欠对准387

9-11未研磨的滚珠轴承387

9-12滚动元件轴承之相对优点388

9-13滚子轴承389

9-14 圆柱间接触应力390

9-15弹性体——流体动力润滑392

参考资料392

习题393

10正齿轮397

10-1 简介398

10-2齿形传动速度定律399

10-3渐开缐轮齿之运动401

10-4摆缐轮齿402

10-5轮齿之节403

10-6 齿轮齿节之国际单位制406

10-7齿轮传动之标准制407

10-8制造法408

10-9齿隙411

10-10齿轮最后加工方法412

10-11齿轮受力及其效应412

10-12马力传送之齿轮负荷413

10-13齿轮间之动负荷415

10-14齿轮接触之力变化420

10-15轮齿之弯曲容量421

10-16正齿轮之齿形系数或路易士系数422

10-17齿接触应力及磨损量。表面持久性425

10-18操作齿轮系之最大马力容量430

10-19齿负荷之决定431

10-20齿接触对数432

10-21齿轮之清角434

10-22长与短齿冠传动436

10-23轮系之速比438

10-24 内齿轮或环齿轮441

10-25齿轮之尺寸442

10-26齿轮材料442

10-27齿轮润滑及安装443

10-28齿轮损坏443

10-29行星齿轮系444

参考资料446

习题446

11斜齿轮、蜗轮及螺旋齿轮455

11-1直齿斜齿轮456

11-2斜齿轮之梁强度457

11-3磨损极限负荷·动力负荷458

11-4 斜齿轮之轴承负荷461

11-5蜗缐斜齿轮462

11-6蜗轮464

11-7蜗轮之几何形状关系465

11-8蜗轮之马力容量469

11-9蜗轮减速之热容量472

11-10螺旋齿轮474

11-11螺旋齿轮之节径477

11-12成形齿数477

11-13 啮合齿轮之中心距离478

11-14 螺旋齿轮之齿负荷479

11-15平行轴螺旋齿轮之动负荷及磨耗负荷480

11-16 交叉轴螺旋齿轮之负荷容量482

参考资料482

习题482

12杂类机械之元件485

12-1厚圆筒之应力485

12-2收缩与压入配合之应力488

12-3压入配合产生之应力集中491

12-4 圆盘飞轮之应力492

12-5有轮辐与轮缘之飞轮494

12-6飞轮之必要条件496

12-7弹性体之冲击499

12-8以能量方法求冲击应力500

12-9落体所产生之力504

12-10 梁上重体之冲击506

12-11密合垫与油封506

12-12静负荷密合垫之设计509

12-13钢索514

12-14 曲梁518

12-15矩形断面之曲梁520

12-16圆形断面之曲梁523

12-17曲杆之角挠曲523

12-18凸轮523

12-19有中心滚子从动件之板形凸轮526

12-20有中心滚子从动件凸轮之制造527

12-21 平面从动件之板形凸轮529

12-22多项式凸轮530

12-23凸轮设计注意事项531

12-24扣环532

12-25平板532

参考书目535

习题536

13尺寸标注及细则545

13-1尺寸标注545

13-2过多的尺寸标注546

13-3 余隙配合之尺寸标注——最大材料546

13-4 干涉配合之尺寸标注——最少材料548

13-5单向公差和双向公差548

13-6 标准化圆柱配合549

13-7偏心度551

13-8累积与非累积尺寸551

13-9基准面553

13-10与松螺丝配合之孔零件554

13-11真位尺寸标注556

13-12以字母作孔尺标注556

13-13 以固定规量测孔之位置558

13-14 修订符号M对使用固定规之限制561

13-15推拔孔之尺寸标注562

13-16具穿孔之零件和具推拔孔零件之组合565

13-17基准面之三面观念、几何公差568

13-18几何尺寸标注所用的符号569

13-19 三角投影——第一角法572

13-20推拔之尺寸标注573

13-21 组合件之尺寸标注574

13-22SI单位公差575

13-23优选数575

13-24表面粗糙度577

13-25详图580

参考书目582

习题582

14工程材料589

14-1抗拉试验589

14-2钢之物理组织592

14-3 机械结构所用之钢料594

14-4碳钢及合金钢之数字系统595

14-5普通碳钢598

14-6合金钢601

14-7高强度低合金钢——HSLA603

14-8钢之价格604

14-9钢之热处理604

14-10热处理之残留应力607

14-11 渗碳及氮化608

14-12火焰硬化609

14-13应变硬化609

14-14硬度611

14-15切削性612

14-16晶粒大小613

14-17腐蚀613

14-18腐蚀防制614

14-19不锈钢615

14-20磨耗617

14-21 高温之短期效应618

14-22钢之高温潜变619

14-23铸铁620

14-24展性铸铁、球状石墨铸铁623

14-25铸钢624

14-26工具钢626

14-27铝合金626

14-28合金及调质识别627

14-29成份与机械性质628

14-30镁合金630

14-31铜合金631

14-32压铸合金634

参考资料636

中文索引639