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目 录1

第1篇总 论1

1机械设计的层次1

（1）机械设计层次与机械设计阶段1

（2）零部件设计与整机设计在各设计阶段的配合2

（3）零部件设计的重要性2

2机械设计的分类3

（1）继承设计3

（2）新型设计4

3零部件的设计要求5

（3）新型零部件设计的采用和问题5

4机械设计学6

（1）零部件设计过程的阶段化7

（2）设计构思的逻辑化8

（3）零部件设计的技术功能比值、经济比值和综合比值的评分举例9

第1章机械设计基础11

1.1机械设计的强度和刚度设计11

1.1.1强度设计的目的和考虑的问题11

1.1.2机械的载荷11

1.1.3机械结构的力学模型13

1.1.5静强度14

1.1.4体积强度计算14

1.1.6疲劳强度15

1.1.7蠕变计算和应力松弛18

1.1.8稳定性计算19

1.1.9提高体积强度的措施20

1.1.10表面强度计算20

1.1.1 1提高表面强度的措施22

1.1.12许用应力与安全系数的选择22

1.1.13刚度计算23

1.2.1 振动稳定性计算27

1.2动载荷计算27

1.1.14改变刚度的措施27

1.2.2减振与隔振28

1.2.3冲击强度计算28

1.2.4材料的冲击强度及其提高措施29

1.3耐热与耐腐蚀设计29

1.3.1 耐热设计29

1.3.2热变形问题30

1.3.3耐腐蚀问题30

1.4.1 设计方法学31

1.4现代设计技术在机械设计中的应用31

1.4.3计算机辅助设计（CAD）32

1.4.2可靠性设计32

1.4.4人机工程学设计33

1.4.5价值工程33

1.5机械结构设计34

1.5.1 机械结构设计的基本概念和原则34

1.5.2机械零件常用材料的特性及其选择34

1.5.3机械零件的结构工艺性35

1.5.4机械的参数设计40

1.5.6机械设计中差错的预防和补救41

1.5.5对图样的要求41

1.6机械设计实验方法42

参考文献42

第2章机械中的摩擦与磨损44

2.1磨损的类型44

2.1.1磨料磨损44

2.1.2.粘着磨损45

2.1.3腐蚀磨损45

2.1.8电火花冲蚀（spark erosion）46

2.1.7流体冲蚀46

2.1.9氢磨损46

2.1.5微动磨损46

2.1.4表面疲劳磨损46

2.1.6气穴冲蚀46

2.2摩擦副的摩擦状态及其可能出现的磨损类型47

2.2.1 摩擦副在有润滑时的摩擦47

2.2.2摩擦副在无润滑时的摩擦51

2.3边界膜52

2.3.1 吸附膜53

2.3.2化学反应膜54

2.3.5选择性迁移膜55

2.3.3吸附膜与化学反应膜的综合作用55

2.3.4聚合膜55

2.4外摩擦力的形成及减小或增大外摩擦力的措施56

2.4.1滑动摩擦56

2.4.2滚动摩擦57

2.5由摩擦引起的振动58

2.6提高零部件耐磨性的措施58

2.6.1提高零部件耐磨性的结构措施58

2.6.1.1选择合适的材料58

2.6.1.3用弹性元件的内摩擦代替外摩擦60

2.6.1.2用滚动摩擦副代替滑动摩擦副60

2.6.1.4刚性与柔性合理搭配61

2.6.1.5采用浮动零件61

2.6.1.6考虑零件的热变形61

2.6.1.7消除在安装与运行中产生的附加载荷61

2.6.1.8防止摩擦副的工作表面受污染62

2.6.1.9防止在零件上通过寄生电流62

2.6.2提高零部件耐磨性的工艺措施62

2.6.2.1 提高抗磨料磨损、表面疲劳磨损、冲蚀磨损能力的工艺措施62

2.6.3提高零部件耐磨性的运行措施66

2.6.2.2提高抗粘着磨损能力的工艺措施66

2.6.2.3提高抗腐蚀磨损能力的工艺措施66

2.6.3.1对机器进行跑合67

2.6.3.2机器的运行条件与工作制对零件磨损的影响67

2.6.3.3零件的极限磨损量与寿命69

2.7磨损形式的鉴别与摩擦和磨损的试验70

2.7.1磨损形式的鉴别70

2.7.2摩擦和磨损的试验71

2.7.2.1润滑剂的抗胶合能力试验机71

2.7.2.3磨损量的测量75

2.7.2.2材料副的磨损试验75

参考文献77

第3章润 滑78

3.1润滑剂的种类与特点78

3.1.1液体润滑剂78

3.1.1.1润滑油78

3.1.1.2乳化液87

3.1.1.3水89

3.1.2润滑脂89

3.1.2.1 润滑脂的主要质量指标及其在使用上的意义89

3.1.2.2常用润滑脂简介90

3.1 .3固体润滑剂91

3.1 .4气体润滑剂93

3.1.5抗咬死剂93

3.2润滑剂的选择93

3.2.1润滑油的选择95

3.2.2润滑脂的选择96

3.3润滑方式97

3.3.1润滑油的润滑方式97

3.3.2润滑脂的润滑方式100

3.4润滑剂的补充与更换100

3.4.1润滑脂的补充与更换100

3.4.2润滑油的补充与更换101

3.5注意润滑剂性能在运行中的变化102

参考文献103

第4章密 封104

4.1 概论104

4.2静密封105

4.2.1 概论105

4.2.2垫片密封的类型及选择106

4.2.3垫片设计的最小有效压紧压力109

值Y和垫片系数m109

4.2.4法兰连接密封112

4.2.5管道联接密封113

4.2.6高压设备密封115

4.2.7特殊工况下的静密封116

4.2.8金属空心O形圈密封117

4.2.9密封胶118

4.3填料密封118

4.3.1软填料密封119

4.3.2成型填料125

4.3.3油封133

4.3.4防尘密封137

4.3.5硬填料密封138

4.4机械密封139

4.4.1机械密封的工作原理140

4.4.2机械密封与填料密封的比较140

4.4.3机械密封的分类与结构141

4.4.4机械密封设计计算143

4.4.5机械密封主要零件的设计146

4.4.6机械密封的材料148

4.4.7机械密封的润滑、冲洗和冷却151

4.4.8特殊工况下的机械密封154

4.4.9全液膜（受控膜）润滑密封156

4.5.1迷宫密封159

4.4.10机械密封标准和技术条件159

4.5非接触型密封159

4.5.2螺旋密封161

4.5.2.1螺旋密封的类型和工作原理161

4.5.2.2单螺旋密封的计算161

4.5.2.3紊流工况及封液选择162

4.5.2.4粘滞密封的应用和优缺点162

4.5.3迷宫螺旋密封162

4.5.4间隙密封164

参考文献167

4.5.5磁流体密封167

第5章传动方式的比较与选择169

5.1机械传动与其他传动的特点、性能及适用场合169

5.1.1机械传动169

5.1.1.1啮合传动169

第2篇传 动169

5.1.1.2摩擦传动172

5.1.2流体传动172

5.1.2.1流体静力传动172

5.1.2.2流体动力传动172

5.2.1传动比173

5.2.1.2传动比固定的传动173

5.2.1.1传动比可变的传动173

5.1.2.3气压传动173

5.2传动的选择173

5.1.3电力传动173

5.2.1.3 生直线运动的传动机构175

5.2.1.4产生间歇运动的传动机构175

5.2.2轴的位置176

5.2.3功率176

5.2.4速度177

5.2.6尺寸、价格和单位功率的重量178

5.2.7噪声、抗冲击能力和寿命178

5.2.5效率178

5.3传动系统的匹配179

5.3.1与工作机的匹配179

5.3.2与原动机的匹配180

5.3.3与联轴器或离合器的匹配181

5.3.5与操纵装置、控制装置和辅助装置的匹配182

5.3.6机械传动与其他传动的组合182

5.3.4与制动器的匹配182

5.4齿轮传动选用举例183

5.4.1机床齿轮183

5.4.2汽车齿轮183

5.4.3运输车辆齿轮183

5.4.4工业齿轮184

5.4.5船舶齿轮184

5.4.6石油和天然气工业用齿轮184

5.4.7航空航天齿轮184

5.4.9控制机构的齿轮185

5.4.10家用器械齿轮185

5.4.8磨机齿轮185

5.4.1 1玩具、小装置及机构的小型廉价齿轮186

参考文献186

第6章圆柱齿轮传动186

6.1 渐开线圆柱齿轮传动的特点及类型选择186

6.1.1渐开线圆柱齿轮传动的特点186

6.1.2渐开线圆柱齿轮传动分类及其选择187

6.1.3渐开线圆柱齿轮传动设计程序要点187

6.2渐开线圆柱齿轮失效分析及相应的设计措施187

6.2.1.1齿轮系统的可能失效原因188

6.2.1齿轮系统的失效分析188

6.2.1.2齿轮系统的检查分析189

6.2.2齿轮损伤与失效的类型190

6.2.3齿轮损伤和失效原因分析192

6.2.4避免圆柱齿轮常见损伤与失效的设计措施193

6.3渐开线圆柱齿轮的制造方法及其对齿轮结构设计的要求196

6.3.1 概述196

6.3.2滚齿199

6.3.3插齿202

6.3.4磨齿204

6.3.5铣齿（成形铣）205

6.3.6剃齿206

6.3.7珩齿206

6.3.8滚轧206

6.3.9拉齿207

6.3.10研齿207

6.4齿轮材料、热处理和极限应力207

6.4.1齿轮材料的选择原则207

6.4.2齿轮材料的经济性分析209

6.4.3齿轮疲劳极限及其选取209

6.4.4对齿轮材料和热处理质量的要求215

6.4.5有关材料及热处理要求的一些意见222

6.5渐开线圆柱齿轮的强度设计224

6.5.1 设计条件的确定与设计任务书224

6.5.2强度计算方法和计算内容的选择226

6.5.3润滑状态的判别与油膜厚度的计算227

6.5.3.1润滑状态的判别227

6.5.3.2油膜厚度的计算228

6.5.4初步计算228

6.5.4.1接触强度计算228

6.5.4.2弯曲强度计算229

6.5.4.3主要参数的合理选择233

6.5.5.1接触应力计算公式236

6.5.5齿面接触强度和齿根弯曲强度验算236

6.5.5.2弯曲应力计算公式244

6.5.5.3名义载荷F1的确定252

6.5.5.4计算实例253

6.5.5.5基本齿廓特殊时的计算253

6.5.6胶合计算253

6.5.7磨损计算253

6.5.8热平衡计算254

6.6渐开线圆柱齿轮的几何计算254

6.7渐开线圆柱齿轮的精度与公差的选择256

6.7.1齿轮精度等级的确定260

6.7.2精度选择的依据261

6.7.3齿轮精度指标的分组及精度的合理选择261

6.7.4齿侧间隙与齿厚公差262

6.7.5齿坯公差264

6.7.6箱体误差与支承误差264

6.7.7接触斑点265

6.8圆柱齿轮的结构设计265

6.8.1 选择轮坯结构形式的一般意见265

6.8.2强度对结构的要求267

6.8.3其他结构要求270

6.8.4渐开线圆柱齿轮的工作图274

6.9齿轮传动的润滑设计276

6.9.1润滑油的选择276

6.9.2开式齿轮油与润滑脂的选择280

6.9.3齿轮的润滑方式281

6.9.3.1 用润滑油的润滑281

6.9.3.2开式齿轮的润滑282

6.10圆弧圆柱齿轮传动设计283

6.10.1圆弧圆柱齿轮传动的特点和适用范围283

6.1 1交错轴斜齿轮传动284

6.10.2圆弧圆柱齿轮传动的基本参数选择284

6.10.3 圆弧圆柱齿轮传动的强度计算和精度284

6.11.1几何关系285

6.11.2滑动速度、效率与作用力286

6.11.3承载能力计算287

6.1 1.4材料、加工及润滑288

6.1 2塑料齿轮288

6.1 2.1材料与制造方法288

6.12.2承载能力计算289

6.1 3摆线啮合289

6.14销齿传动290

附录有关齿轮材料热处理及性能试验的标准291

参考文献292

第7章圆锥齿轮传动293

7.1圆锥齿轮设计总论及类型的选择293

7.1.1圆锥齿轮副的特点293

7.1.2圆锥齿轮设计的常用术语及其代号297

7.1.3圆锥齿轮技术的发展趋势和设计方法303

7.1.4圆锥齿轮设计工作的类型及其程序304

7.1.5圆锥齿轮分类及其选择305

7.2圆锥齿轮的初步设计306

7.2.1 初步设计公式308

7.2.2模数m与齿数z1的选择313

7.2.3齿形角α0的选择314

7.2.4螺旋角的选择315

7.2.5齿数比u与齿宽系数φR的确定315

7.2.6变位系数316

7.2.7轴交角∑316

7.2.8制造精度、齿坯精度和安装精度的选择316

7.2.9支承结构的优化设计324

7.2.10润滑装置和润滑油的选择329

7.3.1 各国（包括著名厂家）圆锥齿轮的强度验算标准简述330

7.3圆锥齿轮承载能力的验算330

7.3.2美国Gleason工厂锥齿轮弯曲强度1978年版本简介333

7.3.3美国国标/美国齿协（ANSI/AGMA）锥齿轮强度计算标准1 988年修正版简介342

7.3.4锥齿轮强度统一计算公式提案T84简介350

7.3.5锥齿轮的抗胶合能力验算351

7.3.6齿轮材料的选择和疲劳极限应力值σlim的确定352

7.4锥齿轮的齿形制及几何计算357

7.4.1各国锥齿轮齿形制简介357

7.4.2美国锥齿轮国标齿形制及其几何计算361

7.4.3德国Klingelnberg齿形制及其几何计算364

7.4.4“非零”分度锥综合变位锥齿轮齿形制及其几何计算366

7.5锥齿轮的测绘和改进371

7.5.1分析锥齿轮传动的品质和性能371

7.5.2强化设计372

7.5.3柔化设计374

7.5.4小型化设计375

附录1 ANSI/AGMA2005—B88与GB1 1365—89锥齿轮精度等级对照380

附录2弧齿锥齿轮切齿方法381

附录3常见锥齿轮加工机床的加工范围382

参考文献383

8.1.1蜗杆传动的分类385

8.1.2各种蜗杆传动的特点及应用范围385

8.1蜗杆传动的分类及其特点和应用范围385

第8章蜗杆传动385

8.2蜗杆传动的常见损伤形式389

8.2.1蜗轮齿面的点蚀389

8.2.2蜗轮齿面的磨损390

8.2.3齿面胶合390

8.2.4蜗轮轮齿塑性变形或折断390

8.2.5蜗杆的齿面损伤与刚度不足390

8.3.1蜗杆传动的几何尺寸计算391

8.3蜗杆传动的承载能力计算与验算391

8.3.2蜗杆传动的承载能力计算393

8.3.2.1 蜗杆传动的啮合效率与功率损耗393

8.3.2.2初步设计394

8.3.2.3承载能力验算396

8.4材料选择原则及常用材料399

8.5各种类型蜗轮和蜗杆的加工400

8.5.1 普通圆柱蜗杆和蜗轮的加工400

8.5.2圆弧圆柱蜗杆和蜗轮的加工404

8.5.3直廓环面蜗杆和蜗轮的加工404

8.6.2蜗轮的结构406

8.6.1蜗杆的结构406

8.5.4平面包络环面蜗杆副的加工406

8.6蜗杆蜗轮的结构设计406

8.6.3箱体及支承结构407

8.7蜗杆传动的润滑409

8.7.1 润滑方式的选择409

8.7.2润滑剂的选择409

8.7.3蜗杆传动的跑合409

8.8蜗杆传动的精度及技术要求410

8.8.1 圆柱蜗杆传动精度与公差410

8.8.2蜗杆传动的技术条件与工作图413

8.9精密控制机构或分度机构的蜗杆副416

参考文献416

第9章带传动416

9.1 带传动的类型及其选择416

9.1.1带传动的类型416

9.1.2传动带的类型、特点和应用416

9.1.3带传动类型的选定417

9.3.1 尺寸规格426

9.3.2 V带的主要失效形式426

9.3 一般工业用V带传动426

9.2带传动的效率426

9.3.3 V带传动的工作能力428

9.3.4传动参数对工作能力的影响及其选择429

9.3.5 V带传动的设计计算429

9.3.6 V带轮435

9.3.7 V带传动设计中应注意的问题441

9.3.8 V带传动的维护441

9.3.9 V带传动设计计算实例441

9.4 2传动设计的要点444

9.4 1 尺寸规格444

9.4窄V带、联组窄V带（有效宽度制）传动及设计要点444

9.4.3 窄V带轮446

9.5平带传动447

9.5.1平带传动的失效447

9.5.2胶帆布带447

9.5.3锦纶（尼龙）片复合平带450

9.5.4高速带传动及其设计要点453

9.5.5平带轮453

9.6同步带传动455

9.6.1梯形齿同步带的尺寸规格455

9.6.3传动的设计计算459

9.6.2 同步带传动的主要失效形式459

9.6.4同步带轮461

9.6.5 同步带传动设计中应注意的问题463

9.6.6同步带传动设计计算实例464

9.6.7弧齿同步带（HTD带）简介465

9.7多楔带传动467

9.7.1尺寸规格467

9.7.2多楔带传动设计的要点468

9.8半交叉传动、交叉传动和角度传动471

9.8.1半交叉传动的设计要点471

9.7.3多楔带轮471

9.8.2交叉传动的设计要点472

9.8.3 角度传动的设计要点472

9.9塔轮传动473

9.10多从动轮带传动473

9.11带传动的张紧474

9.11.1 预紧力对传动的影响474

9.11.2预紧力的控制475

9.11.3张紧方法477

参考文献479

10.1.2链传动与其他机械传动的比较480

10.1.1链条及链传动480

10.1链传动的选用480

第10章链传动480

10.1.3链条的分类481

10.2传动滚子链486

10.2.1 滚子链的结构，标准，质量要求486

10.2.2滚子链的材料488

10.2.3 滚子链条的静力学特征及失效489

10.2.4滚子链的动力学特征及失效490

10.2.5滚子链传动的选择计算方法493

10.2.6链传动的润滑495

10.2.7链传动装置的布置和调节496

10.3齿形链499

10.3.1传统齿形链500

10.3.2新式齿形链500

10.4链轮502

10.4.1 概述502

10.4.2链轮齿廓形状的基本要求及设计502

10.4.3链轮材料的选择504

10.4.4链轮的结构设计504

10.4.5用标准渐开线齿轮滚刀或插齿刀加工滚子链轮506

10.5链传动设计中应当注意的问题507

10.5.1关于链条标准的应用508

10.5.2如何按照工况要求选用链条508

10.5.3非标准滚子链的设计510

10.5.4双节距滚子链和链轮510

10.5.5滚子链传动的噪声控制511

10.6多从动轴链传动的设计514

10.6.1 几何计算514

10.6.2工作能力计算516

10.7.2标准输送链519

10.7.1 输送机及输送链条概述519

10.7输送链519

10.7.3输送链的附件521

10.7.4弯道输送链521

10.7.5平顶输送链525

10.7.6工程塑料输送链526

10.7.7增速输送链的设计及应用527

10.8保护拖链531

10.9特殊的链传动535

10.9.1 实现直线驱动的链传动机构536

10.9.2链条扇形驱动站536

10.9.4将转动转变为往复直线运动537

10.9.3代替齿条机构537

10.9.5养鸡用的链条538

附录1 链条的国家、部（专业）、专业内部标准一览表540

附录2滚子链相对价格541

参考文献542

第11章摩擦轮传动与机械无级变速器542

11.1 常用摩擦轮传动机构型式及其特征542

11.1.1概述542

11.1.2常用摩擦轮传动形式及应用范围543

11.2.2预防失效的对策552

11.2摩擦轮传动的失效与对策552

11.2.1 失效形式及其原因552

11.3摩擦轮传动的材料副及润滑剂553

11.3.1 材料副及其特性553

11.3.2摩擦轮的润滑剂555

11.4摩擦轮传动的摩擦力、滑动率与11.4.1摩擦力与滑动率557

11.4.2摩擦系数557

11.5摩擦轮传动的加压装置558

11.5.1 加压装置的特性、分类及布置558

11.5.2压紧力计算要点562

11.6.1 摩擦轮传动的表面强度计算563

11.6摩擦轮传动的承载能力及寿命563

11.6.2摩擦轮传动的弹性流体动力润滑计算565

11.6.3发热计算565

11.6.4磨损计算566

11.7机械无级变速器的选用566

11.8带式无级变速器的结构与设计计算要点571

11.8.1 平带无级变速器571

11.8.2 V带无级变速器572

参考文献576

第12章行星齿轮传动576

12.1 概述576

12.2.1 基本结构类型和性能577

12.2渐开线行星齿轮传动577

12.2.2传动比和效率计算580

12.2.3 设计特点581

12.3渐开线少齿差行星齿轮传动589

12.3.1 传动原理589

12.3.2主要结构类型和传动比计算589

12.3.3国内外生产概况594

12.3.4几何设计与参数选择594

12.3.5锥齿少齿差传动599

12.4摆线少齿差行星传动601

12.4.1 基本结构形式和特性601

12.4.2国内外生产概况602

12.4.3其他结构类型简述603

12.4.4圆弧少齿差行星传动607

12.5活齿少齿差行星传动608

12.5.1基本结构形式和传动原理608

12.5.2主要结构类型及其特性609

参考文献611

13.1.1 谐波齿轮传动的工作原理及主要特点612

13.1.1.2主要特点612

13.1.1.1工作原理612

13.1 概述612

第13章谐波齿轮传动612

13.1.2谐波齿轮传动的运动简图和传动比计算613

13.1.2.1单级谐波齿轮传动的运动简图和传动比计算613

13.1.2.2双级谐波齿轮传动的运动简图和传动比计算613

13.1.3谐波齿轮传动的研究现状和主要问题616

13.2谐波齿轮传动的结构设计616

13.2.1 柔轮和刚轮的结构设计616

13.2.1.1柔轮的结构设计616

13.2.2几种典型波发生器的结构设计619

13.2.2.1 滚轮型波发生器619

13.2.1.2刚轮的结构设计619

13.2.2.2圆盘型波发生器620

13.2.2.3 凸轮型波发生器621

13.3谐波齿轮传动的几何学设计624

13.3.1原始曲线624

13.3.1.1 由凸轮廓线求原始曲线624

13.3.1.2四力作用型的原始曲线625

13.3.2谐波齿轮传动的啮合参数选择和几何计算625

13.3.2.1谐波齿轮传动的齿形625

13.3.2.2渐开线谐波齿轮传动的啮合参数选择626

13.3.3.1 不发生齿廓重迭干涉的条件627

13.3.2.3谐波齿轮传动的几何计算627

13.3.3防止齿廓重迭干涉的条件和侧隙计算627

13.3.3.2空载和承载状态下的齿侧间隙计算628

13.3.4保证传动正常工作性能的条件629

13.3.5 谐波齿轮传动几何学设计的大致步骤629

13.4谐波齿轮传动的工作能力计算629

13.4.1 谐波齿轮传动的工作能力准则629

13.4.2谐波齿轮传动主要元件的材料选择629

13.4.2.1柔轮的材料629

13.4.3轮齿工作面耐磨计算630

13.4.2.4波发生器圆盘和凸轮的材料630

13.4.2.3刚轮的材料630

13.4.2.2中间环的材料630

13.4.4柔轮的疲劳强度计算631

13.4.5波发生器轴承的工作能力计算632

13.4.5.1 波发生器轴承上的载荷632

13.4.5.2滚轮型和圆盘型波发生器的寿命计算632

13.4.5.3柔性球轴承的工作能力计算633

13.4.6谐波齿轮传动的动态特性633

13.4.6.1 谐波齿轮传动的简化动力学模型及固有频率的估算633

13.5.1.1 单级谐波齿轮减速器的效率计算634

13.5.1 谐波齿轮减速器的效率634

13.5谐波齿轮减速器的效率、润滑和散热计算634

13.4.6.2谐波齿轮传动的扭转刚度计算634

13.5.1.2复式谐波齿轮减速器的效率635

13.5.2谐波齿轮减速器的散热计算635

13.5.3谐波齿轮减速器的润滑635

13.6谐波齿轮传动装置的制造和装配636

13.6.1 谐波齿轮传动主要零件的加工特点636

13.6.1.1 主要零件的加工特点636

13.6.1.2主要零件的精度和表面粗糙度636

13.6.2谐波齿轮传动装置的装配特点636

13.7.1.1 国外谐波齿轮减速器的系列标准638

13.7谐波齿轮传动的系列标准及选择要点638

13.7.1 国内外谐波齿轮减速器的系列标准简介638

13.7.1.2我国通用谐波齿轮减速器的标准639

13.7.1.3国内外通用谐波齿轮减速器的主要参数和主要性能比较641

13.7.2谐波齿轮减速器的类型和机型选择要点642

13.7.2.1类型选择642

13.7.2.2机型选择642

14.3.1.1螺纹类型选择643

14.3.1 滑动螺旋的结构设计643

14.3滑动螺旋643

14.2螺旋机构的传动型式与性能643

14.1各种螺旋传动的特点、性能与适用场合643

第14章螺旋传动643

参考文献643

14.3.1.2螺杆的结构648

14.3.1.3螺母的结构650

14.3.1.4螺杆、螺母的公差与精度652

14.3.2螺杆与螺母材料653

14.3.3滑动螺旋传动的设计计算655

14.3.3.1耐磨性与强度计算655

14.3.3.2刚度计算656

14.3.4预拉伸螺旋设计中的几个问题658

14.3.5精密螺杆及螺母的结构659

14.4静压螺旋传动659

14.4.1 静压螺母的结构设计659

14.4.2静压螺杆、螺母的主要参数选择与计算662

14.4.3静压螺杆、螺母材料及热处理662

14.4.4节流器的选择664

14.4.5静压螺旋的供油系统与润滑油664

14.5滚动螺旋传动664

14.5.1 滚动螺旋的结构类型及选择664

14.5.2滚动螺旋的精度等级668

14.5.3滚动螺旋的支承与支承方式669

14.5.4滚动螺旋副主要尺寸参数的选择669

14.5.5选择计算的程序框图及有关计算公式669

14.5.6设计时的注意事项672

参考文献673

第15章齿轮箱与齿轮变速箱674

15.1 齿轮箱的发展趋向674

15.2通用齿轮箱677

15.2.1 通用齿轮箱的选用677

15.2.1.1方案的选择677

15.2.1.2选用型号规格时应注意的问题679

15.2.2齿轮箱的设计681

15.2.2.1 设计时要处理好的几个关系681

15.2.2.2设计程序681

15.2.2.3设计中容易发生的错误695

15.3高速齿轮箱698

15.3.1 概述698

15.3.1.1高速齿轮的特点698

15.3.1.2高速齿轮在国内外发展的水平701

15.3.2高速齿轮的设计要点701

15.3.2.1结构布局701

15.3.2.2齿形的选择703

15.3.2.3齿轮参数的选择704

15.3.2.4齿廓修形和齿向修形705

15.3.2.5高速齿轮箱的润滑708

15.3.3高速齿轮的工艺特点710

15.3.3.1精度等级710

15.3.3.2环境条件711

15.3.3.3去除毛刺711

15.3.3.4齿面涂镀711

15.3.3.5齿根处理711

15.3.4.2技术条件712

15.3.4制造与验收的技术条件712

15.3.4.1 概述712

15.3.5 高速齿轮箱的选用716

15.4齿轮变速箱718

15.4.1 概述718

15.4.2变速箱传动系统的设计719

15.4.3计算条件的确定733

15.4.4变速箱的结构设计735

15.4.5操纵机构设计751

15.4.6变速箱体和变速箱的装配759

参考文献763

16.1概述766

16.2轴的材料766

第3篇轴、轴承和轴的联接766

第16章轴766

16.3轴的结构设计771

16.3.1轴上零件的定位与固定771

16.3.1.1定位771

16.3.1.2固定774

16.3.2轴的支承部分774

16.3.3传递转矩的部分776

16.3.6轴的工艺性777

16.3.4密封部分777

16.3.5过渡部分777

16.4轴的估算和强度校核779

16.4.1 轴的估算779

16.4.2轴的强度校核780

16.5轴的刚度校核783

16.5.1轴的弯曲刚度校核783

16.5.2轴的扭转变形计算788

16.6轴的振动789

16.6.1 由不平衡引起的振动789

16.7.1轴的损伤分析792

16.6.2轴系的临界转速792

16.7轴的损伤（失效）和补救措施792

16.7.2减少疲劳破坏的措施793

16.7.3疲劳数据的选择799

16.8软轴800

16.8.1软轴的结构型式和规格801

16.8.2软轴的选择与使用804

参考文献805

17.2联轴器的分类806

17.2.1联轴器分类体系806

第17章联轴器806

17.1联轴器在传动轴系中的作用806

17.2.2联轴器的型号807

17.2.3联轴器的命名原则807

17.3联轴器的标记807

17.3.1 联轴器主、从动端联接型式及尺寸标记方法807

17.3.2联轴器的标记说明810

17.4.1 动力机系数Kw811

17.4.2联轴器载荷类别811

17.4选用联轴器的有关系数811

17.4.3工况系数K812

17.4.4起动系数Kz815

17.4.5温度系数K1815

17.5联轴器的选用计算815

17.5.1联轴器的转矩815

17.5.2联轴器的理论转矩816

17.5.3联轴器的计算转矩816

17.5.4挠性或弹性联轴器计算816

17.6联轴器选用指南818

17.6.1选用联轴器时应考虑的因素818

17.6.2刚性联轴器的选用819

17.6.3挠性联轴器的选用820

17.6.3.1 无弹性元件挠性联轴器的选用820

17.6.3.2非金属弹性元件挠性联轴器的选用827

17.6.3.3金属弹性元件挠性联轴器的选用835

17.6.4安全联轴器的选用838

17.7各种标准联轴器的特点、性能及应用场合的比较859

17.8新型联轴器859

17.8.1球铰柱塞式万向联轴器859

17.8.2弹性活销联轴器859

17.8.3扇形块弹性联轴器861

17.8.4永磁联轴器864

17.8.5浮动盘簧片联轴器865

17.8.6滚珠联轴器865

17.9联轴器标准866

第18章离合器871

18.1各种离合器的特点对比与选型871

18.1.1离合器选型的一般原则872

18.1.1.1型式与结构选择872

18.1.1.2容量选择与工作寿命872

18.1.1.3成品离合器举例873

18.1.2.2其他刚性离合器875

18.1.2.1牙嵌离合器875

18.1.2机械刚性离合器的类型与特点875

18.1.3机械摩擦离合器877

18.1.3.1摩擦离合器的类型、特点、典型用途877

18.1.3.2干式和湿式离合器的比较879

18.1.4离心离合器的类型与特点879

18.1.5.2滚柱式超越离合器881

18.1.5.3楔块超越离合器881

18.1.5.4模块型与滚柱型两种超越离合器的比较881

18.1.5.1棘轮超越离合器881

18.1.5超越离合器的类型与特点881

18.1.5.5 SSS离合器884

18.1.6安全离合器的类型与特点886

18.1.7气动离合器的类型与特点889

18.1.7.1气胎离合器889

18.1.7.2活塞缸气动摩擦离合器889

18.1.7.3隔膜气缸摩擦离合器889

18.1.8液压离合器的类型与特点893

18.1.9电磁离合器的类型与特点894

18.2.1 牙嵌离合器的材料与许用应力897

18.2.2牙嵌离合器的参数确定897

18.2牙嵌离合器897

18.2.3牙嵌离合器的强度校核901

18.2.4离合器的结合力与脱开力901

18.2.5 牙嵌离合器尺寸的正确标注902

18.2.6齿轮离合器的计算及结构设计902

18.2.7转键离合器的设计计算903

18.3摩擦离合器906

18.3.1 离合器的摩擦材料与摩擦元件的结构形式907

18.3.1.1 离合器衬面材料种类和适用条件907

18.3.1.2摩擦元件的结构形式910

18.3.2.1 离合器传递转矩的计算913

18.3.2摩擦离合器的力矩计算和发热计算913

18.3.2.2摩擦离合器接合过程的摩滑功计算917

18.3.2.3摩擦元件发热和磨损验算的常用评价指标918

18.3.3离合器结构设计要点919

18.3.3.1 机械操纵的摩擦离合器的接合平稳和分离彻底问题919

18.3.3.2离合器主、从动部分的连接形式与支承919

18.3.3.3离合器轴的轴向定位与轴承润滑920

18.3.3.4运动零件的限位与离合器调整920

18.3.4主要零件的设计要点920

18.3.4.1从动盘920

18.3.4.5操纵机构921

18.3.4.4弹簧压紧机构921

18.3.4.2压盘921

18.3.4.3离合器盖921

18.4气胎、活塞、隔膜式气动离合器934

18.4.1 气动离合器的结构简述934

18.4.2气动离合器的计算936

18.5柱塞、活塞、隔膜式液压离合器941

18.5.1 液压离合器的结构简述941

18.5.2液压离合器计算943

18.5.3液压离合器的接合平稳性与分离彻底性943

18.6.1牙嵌电磁离合器945

18.6电磁离合器945

18.6.2扭簧式电磁离合器946

18.6.3摩擦片式电磁离合器及其容量选择946

18.6.4湿式电磁离合器的润滑950

18.7超越离合器960

18.7.1 超越离合器主要零件的材料和热处理960

18.7.2超越离合器的制造精度、材料的许用接触应力的选择960

18.7.3超越离合器的计算960

18.8离心离合器的计算969

18.8.1 带弹簧闸块的离心离合器969

18.8.2带弹簧楔块的离心离合器969

18.8.3无弹簧闸块的离心离合器970

18.8.4钢珠离心离合器971

18.8.5径向弹簧离心离合器971

18.9安全离合器的计算973

18.9.1 牙嵌式安全离合器973

18.9.2钢珠式安全离合器975

18.9.3 圆盘式摩擦安全离合器978

18.9.4圆锥式安全离合器981

18.9.5圆周摩擦安全离合器981

18.9.6剪销安全离合器982

参考文献983

第19章制动器984

19.1概述984

19.1.1 制动技术的作用及其发展984

19.1.2制动方式及制动器的组成984

19.1.3制动器的类型及其应用范围985

19.2制动器的设计及选用987

19.2.1 制动器设计的基本思路987

19.2.2制动器选择的一般依据和原则988

19.3.1 瓦块制动器的结构形式及其使用范围990

19.3瓦块制动器990

19.2.3.2性能参数可靠性990

19.2.3制动器可靠性设计的基本知识990

19.2.3.1寿命可靠性990

19.3.2制动轮的结构、制造工艺及设计选型998

19.3.2.1制动轮标准998

19.3.2.2制动轮的制造工艺、设计选型999

19.3.3瓦块制动器的结构设计及其选型1001

19.3.3.1松闸装置1001

19.3.3.2制动架1001

19.3.3.3紧闸装置1007

19.3.3.4松闸间隙调整与制动衬片磨损后的自动补偿装置1007

19.3.4.1制动瓦块上的比压分析与制动力矩的计算1009

19.3.4瓦块制动器的设计计算1009

19.3.4.2制动臂的受力分析1012

19.3.4.3瓦块制动器的计算1012

19.3.5制动衬片材料1017

19.3.6制动器的发热验算1018

19.4内张蹄式制动器1023

19.4.1 概述1023

19.4.2内张蹄式制动器的基本类型、特点及其使用范围1024

19.4.2.1领从蹄式制动器1025

19.4.2.4单向增力式和双向增力式制动器1026

19.4.2.2双领蹄式及双从蹄式制动器1026

19.4.2.3双向双领蹄式制动器1026

19.4.2.5非平衡（固定支点）凸轮式张开的双蹄制动器1027

19.4.2.6软管多蹄式制动器1027

19.4.3 内张蹄式制动器的典型结构及其制动效能的分析1027

19.4.3.1结构1027

19.4.3.2制动效能分析1033

19.4.4内张蹄式制动器的设计计算1035

19.4.4.1内张蹄式制动器主参数的初选1036

19.4.4.2内张蹄式制动器制动力矩的计算1036

19.4.4.3内张蹄式制动器的主要元件1040

19.4.4.4磨损和温升验算1043

19.5带式制动器1044

19.5.1 带式制动器的结构型式、优缺点及用途1044

19.5.2带式制动器的类型及特点1046

19.5.3带式制动器设计计算1048

19.6盘式制动器1050

19.6.1 概述1050

19.6.2盘式制动器的型式及其使用范围1051

19.6.3.1单制动盘1058

19.6.3制动盘的结构、工艺设计及其选型1058

19.6.3.2多制动盘1060

19.6.4盘式制动器的结构设计及其选型1061

19.6.4.1制动钳盘式制动器的结构设计及选型1061

19.6.4.2制动臂盘式制动器的结构设计及选型1070

19.6.4.3多盘制动器的结构及选型1075

19.6.5盘式制动器的设计计算1078

19.6.5.1制动盘的设计计算1078

19.6.5.2盘式制动器的设计计算1079

19.7 电磁制动器1082

19.7.1概述1082

19.7.2.2磁粉制动器的结构型式1084

19.7.2磁粉制动器1084

19.7.2.1磁粉制动器的工作原理、特性及用途1084

19.7.2.3磁粉制动器的选用1086

19.7.3磁滞制动器1087

19.7.3.1概述1087

19.7.3.2磁滞制动器的特点1088

19.7.4涡流制动器1088

19.7.4.1涡流制动器的构造、工作原理及特性1088

19.7.4.2涡流制动器的用途和优缺点1089

19.8.1 电制动1090

19.8其他类型制动装置1090

19.8.2液体制动装置1091

19.8.2.1概述1091

19.8.2.2液压制动装置的工作原理及应用1092

19.8.2.3液力制动装置的工作原理及应用1096

参考文献1097

第20章滑动轴承1098

20.1轴承的选择1098

20.1.1滑动轴承的类型1098

20.1.3选择步骤1099

20.1.2轴承的比较1099

20.2滑动轴承的润滑1104

20.2.1 滑动轴承的润滑设计1104

20.2.2非压力供油润滑1107

20.2.3压力供油润滑1115

20.2.4边界润滑1117

20.2.5固体润滑1118

20.2.6油孔和油槽设计1119

20.3轴承材料1122

20.3.1 滑动轴承材料应具有的主要性能1122

20.3.2滑动轴承材料的选择和应用1122

20.3.3用于滑动轴承的复合材料1126

20.4流体动力润滑轴承1129

20.4.1结构形式和应用1129

20.4.1.1径向轴承1129

20.3.4轴承及轴颈摩擦副的选择1129

20.4.1.2推力轴承1132

20.4.2流体动力润滑轴承计算的基本方程及其应用条件1135

20.4.2.1雷诺方程1135

20.4.2.2能量方程和粘温方程1136

20.4.2.3弹性变形方程1136

20.4.4.1径向轴承1137

20.4.3压力分布计算1137

20.4.4性能计算及参数选择1137

20.4.4.2推力轴承1154

20.4.5高速及高速重载滑动轴承设计特点1161

20.4.5.1紊流轴承计算1161

20.4.5.2转子轴承系统的稳定性1162

20.5流体静压轴承1167

20.5.1 概述1167

20.5.1.1静压轴承的分类1167

20.5.1.2基本理论和公式1168

20.5.1.3节流器的分类1170

20.5.1.4液体静压轴承的应用1177

20.5.2流体静压推力轴承1178

20.5.2.1推力轴承常用油垫的形状、尺寸参数及性能系数1178

20.5.2.2推力轴承的参数选择及优化1178

20.5.2.3设计步骤及示例1183

20.5.2.4静压导轨油垫的组合布置1184

20.5.3液体静压径向轴承1187

20.5.3.1圆柱面轴承油垫的承载能力和流量1187

20.5.3.2参数选择1190

20.5.3.3设计步骤及示例1193

20.5.3.4静压顶起1195

20.5.4气体静压轴承1196

20.5.4.1概述1196

20.5.4.2气体静压轴承静态特性的计算1198

20.5.4.3设计步骤及参数选择1200

20.5.5液体动静压轴承1204

20.5.5.1动静压轴承的结构1204

20.5.5.2设计计算1206

20.5.5.3设计参数选择1207

20.5.6.2支承数及支承的布置1210

20.5.6.1总体设计的内容及设计步骤1210

20.5.6静压轴承的总体设计1210

20.5.5.4设计步骤1210

20.5.6.3主轴及传动轴的系统刚度1211

20.5.6.4供油系统和供气系统1213

20.5.7静压轴承的制造、调整和故障排除1214

20.5.7.1 静压轴承材料副的选择1214

20.5.7.2静压轴承和静压导轨的技术要求1215

20.5.7.3静压轴承的制造1216

20.5.7.4静压轴承的总装配、试运转和调整1217

20.5.7.5静压轴承的故障分析1218

20.6.1.1原理及特性1219

20.6特殊滑动轴承1219

20.6.1电磁轴承1219

20.6.1.2电磁轴承的工业应用1221

20.6.2磁流体动力润滑（MHD）轴承1221

参考文献1222

第21章滚动轴承1225

21.1 概述1225

21.2滚动轴承类型选择及代号表示方法1227

21.2.1滚动轴承的分类1227

21.2.2各类轴承的基本特性及选用1228

21.2.3滚动轴承的代号表示方法1239

21.3滚动轴承的选型计算1246

21.3.1滚动轴承的动承载能力计算1246

21.3.2滚动轴承的静承载能力计算1259

21.3.3滚动轴承的磨损寿命1261

21.4滚动轴承的使用性能1263

21.4.1滚动轴承的精度1263

21.4.2滚动轴承的极限转速1265

21.4.3滚动轴承的摩擦1266

21.4.4滚动轴承的配合与游隙1268

21.4.5滚动轴承的预紧1304

21.4.6推力和推力向心轴承的最小轴向负荷1312

21.4.7滚动轴承的润滑与密封1313

21.5滚动轴承的应用设计1324

21.5.1滚动轴承的支承结构1324

21.5.2滚动轴承的轴向紧固1330

21.6滚动轴承的破坏形式1340

21.7特殊工况下的轴承1341

21.8滚动支承设计计算举例1344

参考文献1349

22.2.1 可拆卸与不可拆卸联接1350

22.2联接的类型和选择1350

22.2.2力锁合、形锁合与材料锁合联接1350

第22章联接总论1350

22.1联接设计应考虑的问题1350

第4篇联 接1350

22.2.3考虑两个零件接合面的联接结构设计1353

22.2.4有紧固件的联接与不用紧固件的联接1354

22.3联接的力分布1355

22.4联接件受力及其简化1356

22.5紧固件标准与检验1356

参考文献1359

22.6.2联接的发展情况1359

22.6.1 对机械联接提出的新要求1359

22.6机械联接发展趋势1359

第23章焊接结构设计1360

23.1焊接结构及其设计特点1360

23.1.1焊接结构及其应用1360

23.1.2焊接结构的特点1360

23.1.3焊接结构设计应注意的问题1361

23.2焊接方法及其选择1361

23.2.1 焊接方法的分类1361

23.2.2常用焊接方法的特点及其适用范围1362

23.2.3焊接方法的选择原则1367

23.3.1焊接接头的基本类型1369

23.3焊接接头的基本类型及其选择1369

23.3.2熔焊接头的坡口形式和尺寸1375

23.3.3焊接接头的选择原则1378

23.4焊接结构用材料的选择1378

23.4.1焊接结构用材料1378

23.4.2焊接结构用母材的选择原则1381

23.4.3焊接结构常用母材的焊接性1384

23.4.4焊接材料的选用原则和选用举例1389

23.5.1 焊接变形与应力的分类1394

23.5焊接变形与残余应力的影响和控制1394

23.5.2焊接变形与残余应力的有害影响1395

23.5.3焊接变形的估算与残余应力分布1396

23.5.4焊接变形的防止和矫正1401

23.5.5焊接残余应力的调节和消除1403

23.6焊接接头的失效形式与设计计算1405

23.6.1焊接接头的失效形式1405

23.6.2焊接接头的延性断裂强度1406

23.6.3焊接接头的脆性断裂1411

23.6.4焊接接头的疲劳强度1414

23.6.5焊接接头的高温强度1416

23.6.6焊接接头的腐蚀开裂1419

23.7焊接接头的许用应力和有效系数1420

23.7.1 焊接接头的许用应力1420

23.7.2焊接接头的有效系数1421

23.8焊接接头在图样上的表示方法1421

23.8.1 焊缝符号与焊接方法代号1421

23.8.2焊接接头在图样上的表示方法1425

23.9.1 大型焊接齿轮1427

23.9焊接结构设计举例1427

23.9.2大型焊接减速箱体1428

23.9.3大型焊接机身1429

参考文献1432

第24章铆钉联接1433

24.1铆钉的形状和材料1433

24.2铆接的接头形式和布置1433

24.3铆钉联接强度计算1438

24.4铆接接头设计注意事项1438

24.5几种新型铆钉介绍1443

24.5.2 空心铆钉1444

24.5.1 环槽铆钉1444

24.5.3管状铆钉1445

24.5.4抽心铆钉1445

24.5.5干涉配合铆钉1447

参考文献1447

第25章螺纹联接1448

25.1螺纹联接的基本类型及其应用1448

25.2螺纹联接的预紧与控制1451

25.2.1 概述1451

25.2.2预紧应力的确定1451

25.2.3力矩系数与拧紧力矩1452

25.2.4预紧的控制1453

25.3螺纹紧固件联接常用的防松方法1454

25.4螺纹联接的设计1458

25.4.1螺栓组联接的受力分析和计算1458

25.4.2螺栓联接的受力分析和强度计算1460

25.4.2.1典型螺栓联接的受力分析和强度计算1460

25.4.2.2螺栓联接的许用应力1460

25.4.2.3紧固件的力学性能与材料1464

25.4.3提高螺栓联接副强度的措施1467

25.4.4吊环螺钉的力学性能及起吊重量1469

25.4.5钢结构用高强度螺栓联接1470

25.5可预测螺纹失效形式的分析和计算1471

25.6螺栓联接的可靠性设计1472

25.6.1 受拉螺栓联接——有预紧力1472

25.6.2受剪螺检联接1472

25.7标准螺纹紧固件的选用方法1473

25.7.1 优先选用商品紧固件1473

25.7.2粗牙螺纹与细牙螺纹的比较1473

25.7.3扳拧形式的选择1474

25.7.4螺杆形式1478

25.7.5通孔及垫圈内径1480

25.7.6末端1480

25.7.7 自攻螺钉的选用1483

参考文献1485

第26章轴毂联接1486

26.1轴毂联接的类型与选择1486

26.1.1轴毂联接的类型1486

26.1.2轴毂联接的选择1490

26.2轴毂联接对轴疲劳强度的影响1491

26.3键联接1493

26.3.1 平键与半圆键联接1493

26.3.2楔键与切向键联接1496

26.4.1普通花键联接1499

26.4花键联接1499

26.4.2普通花键联接的设计与计算1503

26.4.3滚珠花键联接1507

26.5成形轴联接1509

26.5.1 工作表面的挤压应力计算1511

26.5.2毂的弯曲应力与径向变形1511

26.6弹性环联接1513

26.6.1 弹性环联接的类型与应用1514

26.6.2传递的载荷与轴向压紧力的关系1519

26.6.3弹性环联接的设计与计算1522

26.7.1容差环的型式与应用1525

26.7容差环联接1525

26.7.2容差环联接的结构设计1526

26.8星盘联接1526

26.9压套联接1527

26.10液压胀套联接1529

26.10.1 液压胀套的结构型式与应用1529

26.10.2液压胀套设计的主要问题1530

26.1 1轮毂结构设计1531

26.1 1.1 轮毂尺寸1531

26.1 1.2轮毂或联接部位的构形1532

26.1 1.3轮毂强度计算1533

参考文献1534

第27章过盈配合联接1535

27.1概述1535

27.2圆柱面过盈配合联接的设计与计算1536

27.2.1 计算依据及基本公式1536

27.2.2关于配合种类的选择1539

27.2.3按概率过盈量选择配合种类1540

27.2.4过盈联接非配合面的变形计算1542

27.3弹塑性过盈配合联接的计算1542

27.3.1计算原理1542

27.3.2计算步骤1543

27.4高速转动中过盈配合联接的计算1544

27.4.1 基本公式1544

27.4.2过盈量及松脱转速1544

27.4.3联接件强度校核的特点1545

27.4.4联接件的超速强化1545

27.5过盈配合联接的合理结构及提高联接轴疲劳强度的措施1546

27.6圆柱面过盈配合的装拆1547

27.7圆锥面过盈配合联接1549

27.7.1计算特点1550

27.7.2结构设计要点1551

参考文献1553

27.7.3圆锥过盈配合联接的油压装配与拆卸1553

28.1 销联接1554

28.1.1销联接的用途1554

第28章销联接与楔联接1554

28.1.2销的类型1557

28.1.3销与销轴的应用设计1559

28.1.4销与销轴联接的强度计算1561

28.2楔联接1564

28.2.1 楔联接的类型与应用1564

28.2.2楔联接的强度计算1565

29.1概述1566

29.1.1粘接的特点1566

参考文献1566

第29章粘 接1566

29.1.2粘接的应用范围1567

29.2胶粘剂的选择1567

29.2.1 胶粘剂的分类1567

29.2.2胶接原理1568

29.2.3胶粘剂选择原则1568

29.3.3平板搭接接头的设计1574

29.3.2平板对接接头的设计1574

29.3.1 接头设计基本原则1574

29.3胶接接头的设计1574

29.3.4管材对接接头的设计1575

29.3.5角接和“T”形胶接接头设计1576

29.3.6棒接接头设计1576

29.3.7平面胶接接头的设计1576

29.3.8胶接与螺栓联接、点焊和铆接等混合联接形式1576

29.4接头的受力分析及计算1577

29.4.1接头的应力分布1577

29.4.1.1单搭接头受拉伸剪力作用时的应力分布1577

29.4.1.2胶接接头“线受力”时应力分布1579

29.4.2接头的应力计算1580

29.4.3胶接接头强度试验1581

29.4.4粘接强度的简便验算1583

29.5胶接工艺流程1583

29.5.1胶接工艺1583

29.5.2胶接件表面处理1583

29.5.2.1常用的处理方法1583

29.5.2.2表面处理方法的选择1584

29.5.2.3不同处理方法对胶接强度的影响1585

29.6.1全胶接修复方法1586

29.6胶接修复方法1586

29.5.4晾置和陈放1586

29.5.5 固化1586

29.5.3涂胶1586

29.6.2增强胶接修复方法1589

29.6.3不停车粘堵修复的方法1590

29.7胶接的应用举例1590

29.7.1 大受力结构件的胶接1590

29.7.2金属切削刀具的胶接1591

29.7.3磨损件的尺寸恢复1591

29.7.4断轴的粘接结构及轴的接长粘接1591

参考文献1593

第5篇其他零件1594

第30章弹 簧1594

30.1概述1594

30.1.1弹簧的功能1594

30.1.2弹簧的类型和特点1594

30.1.3弹簧类型的选择1600

30.1.4弹簧标准1602

30.1.5弹簧的设计1603

30.2.2常用弹簧材料1604

30.2弹簧材料1604

30.2.1 对弹簧材料的一般要求1604

30.2.3选择弹簧材料应注意的问题1607

30.3螺旋弹簧1607

30.3.1 圆柱螺旋压缩弹簧设计1607

30.3.2非线性特性螺旋压缩弹簧1617

30.3.2.1不等节距弹簧1617

30.3.2.2圆锥形螺旋压缩弹簧1618

30.3.2.3 中凹和中凸形螺旋弹簧1620

30.3.2.4变截面螺旋弹簧1622

30.3.3组合弹簧1622

30.3.4圆柱螺旋拉伸弹簧1624

30.3.5圆柱螺旋扭转弹簧1628

30.4其他金属弹簧1635

30.4.1板弹簧设计方法1635

30.4.2碟形弹簧设计方法1642

30.4.3扭杆弹簧设计方法1646

参考文献1649

第31章飞轮及飞轮效应1649

31.1飞轮的作用及工作原理1649

31.1.1飞轮的作用1649

31.2.1等效力矩1650

31.1.2飞轮的工作原理及设计原则1650

31.2等效力矩和等效转动惯量1650

31.2.2等效转动惯量1651

31.2.3常用构件的转动惯量1651

31.3驱动力矩与阻力矩1652

31.4最大盈亏功1652

31.5飞轮不均匀系数1653

31.5.1要求速度平稳的工作机械的飞轮不均匀系数1653

31.5.2要求降低工作机械驱动功率的飞轮不均匀系数1654

31.6飞轮转动惯量计算1654

31.7.1飞轮的基本结构形式及材料选择1655

31.7飞轮结构设计1655

31.7.2飞轮主要尺寸的确定1656

31.8飞轮参数校核1657

31.8.1 飞轮轮缘线速度的校核1657

31.8.2飞轮起动时间的校核1658

31.8.3飞轮转动惯量的校核1659

31.9飞轮的安装位置与平衡1660

31.9.1飞轮的安装位置1660

31.9.2飞轮的振摆与静平衡1660

31.10过载保护装置1661

31.1 1飞轮的新材料与新型结构1663

31.12飞轮效应1663

参考文献1665

第32章导 轨1666

32.1 概述1666

32.1.1 导轨的功用1666

32.1.2导轨设计的任务1666

32.1.3设计导轨的初始条件1666

32.2.2.1滑动导轨1667

32.2.2按摩擦性质分类1667

32.2.1按运动形式分类1667

32.2导轨的分类1667

32.1.4对导轨的基本要求1667

32.2.2.2滚动导轨1669

32.2.2.3滑动－滚动组合导轨1670

32.2.3按导轨截面形状分类1670

32.2.4按用途分类1674

32.2.5按支承导轨面形状分类1674

32.2.6按承受双向载荷能力分类1674

32.3.2直线运动导轨的跨距1675

32.3.1导轨的数量1675

32.2.8按导轨与运动部件和支承部件的关系分类1675

32.2.7按安装的位置分类1675

32.3导轨的数量和尺寸1675

32.3.3回转运动导轨的直径1676

32.3.4导轨截面尺寸1676

32.3.5导轨的长度1683

32.4导轨的材料1683

32.4.1对导轨材料的要求1683

32.4.2导轨副材料的匹配1684

32.4.3导轨常用材料1684

32.5.1镶装导轨1686

32.5各种导轨的结构1686

32.5.2滑动导轨的间隙调整1687

32.5.3减小导轨间隙影响的措施1690

32.5.4滚动导轨的预加负荷1690

32.5.5导轨的卸载装置1691

32.5.6滑动导轨的油槽和油腔1692

32.5.7滚动导轨的保持架和滚动组件1696

32.6导轨计算1698

32.6.1滑动导轨计算1698

32.6.2静压导轨计算1701

32.6.3滚动导轨计算1702

32.7导轨的润滑1705

32.7.1导轨润滑的目的1705

32.7.2对润滑的要求1706

32.7.3润滑方式1706

32.7.4润滑油的选择1708

32.8导轨的防护1708

32.8.1对防护装置的要求1708

32.8.2防护装置的类型1708

32.9.1滑动导轨1713

32.9导轨的技术要求1713

32.9.2滚动导轨1715

第33章机 架1717

33.1用途及分类1717

33.1.1概述1717

33.1.2机架的分类1717

33.1.3机床机架的结构与特点1717

33.1.4锻压设备机架的结构与特点1718

33.1.5轧钢设备机架的结构与特点1720

33.2对机架的要求1721

33.2.1强度1721

33.2.2刚度1722

33.2.3热变形1726

33.2.4其他1727

33.3结构设计1727

33.3.1总体结构设计1727

33.3.2断面形状和尺寸选择1728

33.3.3肋板和加强肋的布置1730

33.3.4肋板及外壁上的窗孔设计1735

33.3.5提高结构动刚度（抗振性）的措施1738

33.4.1 受力分析1741

33.4受力分析与强度、刚度计算1741

33.3.6减少热变形的措施1741

33.4.2强度与刚度计算的结构力学方法1744

33.4.3强度与刚度计算的有限元分析方法1757

33.4.4机架的疲劳设计1765

33.4.5机架结构优化设计1766

33.5机架的材料及制造方法1767

33.5.1 铸造机架1767

33.5.2焊接机架1767

33.5.3钢筋混凝土机架1767

33.5.4预应力机架1769

参考文献1772

34.1配管设计的基本知识1773

34.1.1配管设计的任务和工作1773

34.1.2配管设计原则1773

第34章配管设计1773

34.1.3配管设计的基础资料1774

34.1.4配管设计的表现形式1774

34.1.5配管设计的质量标准1775

34.1.6配管制图1775

34.2.1单相流体管道内径和压力降的通用计算1795

34.2.1.1管径1795

34.2管径和管道压力降计算1795

34.2.1.2单相流体管线压力降1797

34.2.2常用单相流体管道计算1799

34.2.2.1 油管1799

34.2.2.2水及其他液体管1803

34.3器材选用1805

34.3.1 一般要求1805

34.3.2选用条件1806

34.3.2.1介质类别1806

34.3.2.2管道分级1806

34.3.3.1钢管的尺寸系列1807

34.3.3钢管及其选用1807

34.3.2.3设计压力1807

34.3.2.4设计温度1807

34.3.2.5其他条件1807

34.3.3.2钢管壁厚计算1810

34.3.3.3钢管选用1810

34.3.4管件及其选用1814

34.3.4.1管件种类1814

34.3.4.2管件选用1815

34.3.5.1钢制管法兰类型1817

34.3.5.2法兰选用1817

34.3.5钢制管法兰及其选用1817

34.3.6法兰用垫片及其选用1818

34.3.6.1垫片的种类1818

34.3.6.2垫片系数m和预紧比压y1818

34.3.6.3垫片选用1819

34.3.7法兰紧固件及其选用1822

34.3.8阀门及其选用1823

34.3.8.1阀门类型1823

34.3.8.2阀门选用1823

参考文献1824