《机械设计》

第一章机械零件设计基础1

1-1 载荷和应力1

一、载荷1

二、应力1

1-2 机械零件的主要失效形式和设计计算准则7

一、机械零件的主要失效形式7

二、机械零件的工作能力和设计计算准则8

一、机械零件的设计方法10

1-4 机械零件的设计方法和设计的一般步骤10

1-3 机械零件应满足的基本要求10

二、机械零件设计的一般步骤11

1-5 机械零件材料的选用原则11

一、载荷及应力的大小和性质11

二、零件的工作情况11

一、零件的结构应与生产条件、批量大小及尺寸大小相适应12

1-6 机械零件的结构工艺性12

六、材料的供应情况12

五、材料的经济性12

四、零件结构的复杂程度及材料的加工可能性12

三、零件的尺寸和质量12

二、零件造型应简单化13

三、零件的结构应适合进行热处理13

四、零件的结构应保证加工的可能性、方便性和精确性13

五、零件的结构应保证装拆的可能性和方便性13

1-7 机械零件设计中的标准化19

思考题19

第二章摩擦、磨损、润滑20

2-1 润滑剂、添加剂简介20

一、润滑油的粘度20

二、润滑油的粘温特性和粘压特性22

三、润滑油的其它特性23

四、润滑脂及其主要性能25

六、添加剂26

2-2 摩擦与润滑的类型26

五、固体润滑剂26

一、干摩擦27

二、流体摩擦27

三、边界摩擦29

2-3 磨损的主要类型30

一、粘着磨损30

二、疲劳磨损30

三、磨粒磨损30

思考题31

第三章螺纹联接及螺旋传动32

3-1 螺纹32

一、螺纹的主要参数32

二、螺纹副的受力关系、效率和自锁33

三、螺纹的种类及其应用34

3-2 螺纹联接的基本类型及标准联接件35

一、螺纹联接的基本类型35

二、标准螺纹联接件37

三、联接零件常用材料和机械性能等级38

3-3 螺纹联接的预紧40

3-4 螺纹联接的防松42

一、摩擦防松42

二、机械防松43

三、永久性防松44

3-5 单个螺栓联接的强度计算44

一、松螺栓联接44

二、紧螺栓联接45

三、螺栓联接的许用应力51

3-6 螺栓组受力分析52

一、受轴向载荷Q的螺栓组联接52

二、受横向载荷R的螺栓组联接52

三、受旋转力矩T的螺栓组联接54

四、受倾覆力矩M的螺栓组联接55

3-7 提高螺栓联接强度的措施63

一、改善螺纹牙上载荷分配63

二、避免附加弯曲应力64

三、提高疲劳强度的措施65

3-8 螺旋传动67

一、螺旋传动的类型和应用67

二、滑动螺旋的失效形式和材料68

三、滑动螺旋的设计计算68

四、滚动螺旋传动简介72

五、静压螺旋传动简介73

习题和思考题74

第四章带传动77

4-1 概述77

一、传动带的工作原理和特点77

二、传动带的类型78

4-2 V带的结构、型号和基本尺寸82

一、V带的结构82

二、普通V带的型号和基本尺寸83

4-3 带传动的理论基础84

一、带传动的几何计算84

二、带传动的受力分析85

三、传动带的应力分析87

四、带传动的弹性滑动和打滑现象89

五、带传动的失效形式和设计准则90

4-4 普通V带传动的设计计算93

4-5 V带轮98

4-6 带的张紧102

一、定期张紧装置102

三、自动张紧装置103

二、带张紧轮的装置103

4-7 同步带传动106

习题和思考题114

第五章链传动116

5-1 链传动的工作原理116

5-2 传动链的结构和规格117

5-3 链传动的运动特性119

一、链传动的运动不均匀性119

二、链传动的动载荷121

5-4 链传动的受力分析122

一、滚子链传动的主要失效形式123

5-5 滚子链传动的设计计算123

二、链的极限功率曲线和额定功率曲线124

三、链传动主要参数的选择126

四、低速链传动的静强度计算130

5-6 链轮132

5-7 链传动的布置、润滑和护罩135

习题和思考题136

6-2 齿轮传动的失效形式和设计准则138

一、齿轮传动的主要失效形式138

第六章齿轮传动138

6-1 概述138

二、齿轮传动的设计准则144

6-3 齿轮材料及其热处理144

6-4 齿轮传动的计算载荷148

一、工作情况系数KA149

二、动载系数KV149

三、齿向载荷分布系数KB150

四、齿间载荷分配系数K153

6-5 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算154

一、轮齿受力分析154

二、齿面接触疲劳强度计算154

三、齿根弯曲疲劳强度计算159

6-6 齿轮传动主要参数选择和许用应力162

一、齿轮传动主要参数选择162

二、齿轮传动的许用应力164

二、齿面接触疲劳强度计算171

6-7 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算171

一、轮齿受力分析171

三、齿根弯曲疲劳强度计算174

四、螺旋角β的选择175

6-8 变位齿轮传动强度计算的特点178

6-9 标准圆锥齿轮传动的强度计算179

一、直齿圆锥齿轮传动强度计算的特点179

二、几何参数的计算179

三、轮齿受力分析181

四、齿面接触疲劳强度计算182

五、齿根弯曲疲劳强度计算183

六、主要参数选择183

七、曲齿圆锥齿轮传动简介183

6-10 ？弧齿圆柱齿轮轮传动的基本原理187

6-11 齿轮的结构设计193

6-12 齿轮传动的润滑196

习题与思考题198

一、蜗杆传动的特点和应用200

第七章蜗杆传动200

7-1 概述200

二、蜗杆传动的类型201

7-2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算202

一、普通圆柱蜗杆传动的主要参数及其选择203

二、蜗杆传动的几何尺寸计算206

一、蜗杆传动的受力分析和计算载荷208

7-4 普通圆柱蜗杆传动的承载能力计算208

一、蜗杆传动的失效形式和设计计算准则208

二、蜗杆和蜗轮的常用材料208

7-3 蜗杆传动的失效形式、设计计算准则和材料选择208

二、蜗杆传动的强度计算210

三、蜗杆轴的强度与刚度计算213

7-5 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算213

一、蜗杆传动的效率213

二、蜗杆传动的润滑214

三、蜗杆传动的热平衡计算215

7-6 蜗杆和蜗轮的结构216

7-7 其它类型的蜗杆传动简介221

一、圆弧圆柱蜗杆传动221

二、环面蜗杆传动222

三、锥蜗杆传动222

习题和思考题222

一、轴的分类225

8-1 概述225

第八章轴和轴毂联接225

二、轴的设计226

8-2 轴的材料226

8-3 轴径的初步估算228

一、类比法228

二、经验公式计算228

三、按扭转强度计算228

8-4 轴的结构设计229

一、制造安装要求229

二、固定要求230

三、提高轴的强度的措施231

四、轴的结构设计示例232

8-5 轴的强度校核计算234

一、轴的计算简图234

二、按弯扭合成强度计算234

三、轴的安全系数校核计算235

8-6 轴的刚度计算237

一、弯曲变形计算238

二、扭转变形计算239

8-7 轴的振动计算简介239

8-8 轴毂联接240

一、键联接240

二、花键联接243

三、弹性环联接244

四、过盈配合联接245

附表和附图252

习题和思考题258

第九章滚动轴承259

9-1 滚动轴承的类型、代号和选择259

一、滚动轴承的构造259

二、滚动轴承的类型260

三、滚动轴承的代号263

四、滚动轴承类型的选择265

9-2 滚动轴承的失效形式和计算准则267

一、滚动轴承的寿命和额定动负荷268

9-3 按额定动负荷计算滚动轴承268

二、滚动轴承当量动负荷的计算271

三、角接触轴承的内部轴向力274

9-4 按额定静负荷计算滚动轴承276

9-5 滚动轴承的极限转速277

9-6 滚动轴承部件设计277

一、轴承部件的固定和调整278

二、滚动轴承配合的选择283

三、轴承部件的支承刚度和轴承的预紧284

四、滚动轴承的润滑和密封286

习题和思考题291

第十章滑动轴承293

10-1 概述293

一、滑动轴承的分类293

二、滑动轴承的特点和应用294

10-2 滑动轴承的结构形式294

一、径向滑动轴承294

二、推力滑动轴承295

一、对轴瓦材料的要求296

10-3 轴瓦的材料和结构296

二、常用的轴瓦材料及其性能297

三、轴瓦结构299

10-4 非液体摩擦轴承的计算302

一、非液体摩擦径向滑动轴承的计算302

二、非液体摩擦推力滑动轴承的计算303

三、非液体摩擦径向滑动轴承的配合304

一、流体动压形成原理305

10-5 流体动压形成原理及基本方程305

二、流体动压基本方程309

10-6 液体动压径向滑动轴承的计算310

一、径向滑动轴承的工作过程310

二、径向滑动轴承的几何参数及其基本方程的形式311

三、径向滑动轴承的承载量系数和最小油膜厚度计算313

四、滑动轴承的热平衡计算316

五、滑动轴承主要参数的选择321

一、油膜刚度和多油楔轴承325

10-7 多油楔轴承325

二、多油楔向心轴承的结构原理326

三、多油楔推力轴承327

10-8 润滑剂与润滑装置329

一、滑动轴承用润滑剂的选择329

二、润滑方式及润滑装置330

习题和思考题332

11-1 概述333

11-2 联轴器333

第十一章联轴器和离合器333

一、固定式刚性联轴器334

二、可移式刚性联轴器335

三、弹性联轴器337

11-3 离合器338

一、操纵式离合器338

二、自动离合器342

习题和思考题343

一、弹簧的材料345

12-2 弹簧的材料、许用应力及制造345

第十二章弹簧345

12-1 概述345

二、许用应力348

三、弹簧的制造350

12-3 圆柱形压缩(拉伸)螺旋弹簧的设计计算352

一、几何尺寸和参数352

二、特性线352

三、弹簧的受力和应力355

四、弹簧的变形和刚度357

五、弹簧的稳定性358

六，受静载荷圆柱形螺旋弹簧的设计360

12-4 受交变载荷的弹簧设计362

一、强度验算362

二、振动验算363

12-5 圆柱形组合压缩螺旋弹簧364

习题和思考题366