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第一篇 机械设计基础 1

第一章 绪论 1

1-1 设计的各个阶段 1

1-2 明确需要和确定问题 1

1-3 数学模型 3

1-4 评价和提供方案 3

1-5 设计因素 4

1-6 强度设计因素 5

1-7 经济性 7

1-8 单位制 10

1-9 英制 10

序言 11

1-10 国际单位制 11

1-11 使用国际制单位的规则 13

1-12 数值的精确度和圆整 14

习题 16

1-13 换算 16

第二章 应力分析 18

2-1 应力 18

2-2 莫尔圆 19

2-3 三维应力的莫尔圆 22

2-4 均布应力 23

2-5 弹性变形 23

2-6 应力-应变的关系 24

2-7 梁的剪力和弯矩 26

2-8 奇异函数 27

2-9 弯曲正应力 29

2-10 具有不对称剖面的梁 32

2-11 弯曲时的剪应力 33

2-12 剪应力流 37

2-13 扭转 38

2-14 薄壁圆筒 40

2-15 厚壁圆筒的应力 40

2-16 压入配合和热套配合 42

2-17 热应力与热应变 45

2-18 曲梁 46

2-19 赫兹接触应力 50

习题 52

第三章 挠度分析 63

3-1 弹簧刚度 63

3-2 纯拉伸、压缩和扭转 65

3-3 梁的挠度 65

3-4 利用奇异函数求挠度 66

3-5 叠加法 68

3-6 图解积分法 69

3-7 应变能 70

3-8 卡氏定理 73

3-9 曲杆的挠度 75

3-10 压杆的理论 76

3-11 压杆的设计 78

3-12 正割公式 80

习题 81

第四章 设计中的统计学问题 88

4-1 排列和组合 88

4-2 概率 90

4-3 概率定理 92

4-4 随机变量 95

4-5 样本和总体 96

4-6 正态分布 99

4-7 抽样分布 101

4-8 总体组合 104

4-9 尺寸标注--定义和标准 104

4-10 公差的统计分析 105

习题 107

第五章 机械零件的强度 110

5-1 有关强度问题的几点注意事项 110

5-2 塑性和硬度 111

5-3 机械性能 112

5-4 最大正应力理论 113

5-5 最大剪应力理论 115

5-6 歪形能理论 115

5-7 静载荷下塑性材料的失效 117

5-8 静载荷下脆性材料的失效 118

5-9 疲劳 120

5-10 疲劳强度与持久极限 121

5-11 有限寿命强度 124

5-12 累积疲劳损伤 126

5-13 持久极限的修正系数 128

5-14 表面光洁度 128

5-15 尺寸影响 129

5-16 可靠性 130

5-17 温度效应 132

5-18 应力集中 132

5-19 其它影响 134

5-20 不对称循环应力 136

5-21 不对称循环应力下的疲劳强度 137

5-22 扭转疲劳强度 141

5-23 复合应力导致的疲劳失效 142

5-24 表面强度 144

习题 145

第二篇 机械零件设计 153

第六章 螺旋、紧固件和联接的设计 153

6-1 螺纹标准和定义 153

6-2 动力螺旋的力学问题 156

6-3 螺纹应力 159

6-4 螺纹紧固件 160

6-5 螺栓的预加载荷 162

6-6 需要的扭矩 165

6-7 螺栓强度和预加载荷 167

6-8 螺母的选择 170

6-9 疲劳载荷 171

6-10 承受剪切载荷的螺栓联接和铆钉联接 174

6-12 承受偏心载荷的螺栓和铆钉的剪切 175

6-11 螺栓组的形心 175

6-13 键、销和挡圈 178

习题 180

第七章 焊接、钎接和粘结联接 185

7-1 焊接 185

7-2 对接焊缝和填角焊缝 187

7-3 焊联接中的扭转 188

7-4 焊联接中的弯曲 191

7-5 焊联接的强度 193

7-6 电阻焊 194

7-7 粘结联接 195

习题 196

第八章 弹簧 199

8-1 螺旋弹簧中的应力 199

8-2 螺旋弹簧的变形 201

8-3 拉伸弹簧 202

8-5 弹簧材料 203

8-4 压缩弹簧 203

8-6 疲劳载荷 205

8-7 扭转螺旋弹簧 207

8-8 碟形弹簧(贝氏弹簧) 208

8-9 其它型式的弹簧 209

8-10 螺旋弹簧的临界频率 210

8-11 储存能量的能力 211

习题 212

9-1 轴承类型 215

第九章 滚动轴承 215

9-2 轴承寿命 217

9-3 轴承载荷 219

9-4 球轴承和短圆柱滚子轴承的选择 221

9-5 圆锥滚子轴承的选择 224

9-6 润滑 227

9-7 密封件 228

9-8 轴和轴承座 228

习题 230

第十章 润滑和滑动轴承 234

10-1 润滑型式 234

10-2 粘度 235

10-3 彼得罗夫定律 237

10-4 稳定润滑 237

10-5 厚膜润滑 238

10-6 流体动力理论 239

10-7 设计因数 242

10-8 各变量的关系 243

10-9 温度及粘度方面的一些问题 254

10-10 优化方法 255

10-11 压力供油轴承 256

10-12 热平衡 259

10-13 轴承设计 261

10-14 轴承型式 263

10-15 推力轴承 263

10-16 边界润滑 264

10-17 轴承材料 265

10-18 边界润滑轴承设计 266

习题 267

第十一章 正齿轮 269

11-1 术语 269

11-2 共轭作用 271

11-3 渐开线的性质 271

11-4 基本原理 272

11-5 重叠系数 276

11-6 干涉 277

11-7 齿轮轮齿的加工 279

11-8 齿制 281

11-9 轮系 283

11-10 受力分析 285

11-11 轮齿的应力 287

11-12 估算齿轮的尺寸 290

11-13 轮齿疲劳应力 291

11-14 弯曲强度 295

11-15 安全系数 297

11-16 表面耐久性 298

11-17 表面疲劳强度 300

11-18 散热 301

11-19 齿轮材料 301

11-20 齿轮毛坯的设计 302

11-21 渐开线花键 304

习题 306

第十二章 斜齿轮、蜗杆和圆锥齿轮 311

12-1 平行轴斜齿轮--运动学 311

12-2 斜齿轮--轮齿的尺寸比例 313

12-3 斜齿轮--受力分析 313

12-4 斜齿轮--强度分析 315

12-5 交错轴斜齿轮 316

12-6 蜗杆传动--运动学 318

12-7 蜗杆传动--受力分析 320

12-8 蜗杆传动的额定功率 324

12-9 直齿圆锥齿轮--运动学 326

12-10 圆锥齿轮--受力分析 327

12-11 圆锥齿轮传动--弯曲应力和强度 330

12-12 圆锥齿轮传动--表面耐久性 331

12-13 螺旋圆锥齿轮 332

习题 336

13-1 引言 341

13-2 承受静载荷轴的设计 341

第十三章 轴 341

13-3 对称循环弯曲和稳定扭转 342

13-4 索德伯格法 343

13-5 一般的二维应力问题 346

13-6 赛因斯法 347

13-7 凯赛索格鲁法 348

13-8 应力集中系数公式 349

习题 349

14-1 静力学问题 354

第十四章 离合器、制动器和联轴器 354

14-2 内胀轮缘式离合器和制动器 355

14-3 外缩轮缘式离合器和制动器 360

14-4 带式离合器和制动器 363

14-5 轴向式摩擦离合器 364

14-6 圆锥式离合器和制动器 365

14-7 其它类型离合器和联轴器 367

14-8 摩擦材料 368

14-9 能量问题 369

14-10 散热 369

习题 370

第十五章 挠性机械零件 374

15-1 带 374

15-2 平型带传动 375

15-3 三角带 377

15-4 滚子链 380

15-6 钢丝绳 385

15-5 绳传动 385

15-7 软轴 387

习题 388

第十六章 系统计算法 390

16-1 数学模型 390

16-2 集中系统 391

16-3 一个分布系统的动态响应 391

16-4 一个集中系统的动态响应 395

16-5 弹性模拟 397

16-6 质量和惯量模拟 401

16-7 摩擦和阻尼模拟 404

16-8 分析震动的数学模型 406

16-9 冲击引起的应力和变形 407

16-10 凸轮系统 411

16-11 采用程序设计的计算机进行设计 415

习题 421

单数习题答案 425

A-2 英制单位换算为SI单位 431

附录 431

A-1 SI标准词冠 431

A-3 SI单位换算为英制单位 432

A-4 弯曲应力σ=？和扭转剪应力τ=？的SI推荐单位 432

A-5 正应力σ=？和直接剪应力τ=？的SI推荐单位 432

A-6 梁的挠度y=?或y=？的SI推荐单位 432

A-7 材料的物理常数 432

A-8 等边角纲的结构形状特性 433

A-9 不等边角钢的结构形状特性 434

A-10 圆管的结构形状特性 434

A-11 槽钢的结构形状特性 435

A-12 梁的剪力、弯矩和挠度 435

A-13 标准正态分布的纵坐标 442

A-14 标准正态分布曲线下的面积 443

A-15 圆柱体零件的公差和配合 444

A-17 钢的机械性能 448

A-16 美国标准管 448

A-18 锻铝合金的机械性能 449

A-19 铝合金铸件的机械性能 449

A-20 灰铸铁的标准性能 450

A-21 某些铜基合金的标准性能 450

A-22 锻造不锈钢的标准机械性能 451

A-23 镁合金的标准性能 451

A-24 线规和金属板规的十进制当量值 452

A-25 理论应力集中系数Kt的曲线图 希腊字母表 453

A-26 圆头机螺钉的尺寸 458

A-27 六角头螺钉的尺寸 459

A-28 精制六角螺栓的尺寸 461

A-29 精制的六角螺母和六角防松螺母的尺寸 463

A-30 剖面性质 464

A-31 具有简单几何形状的物体的质量和转动惯量 465

汉英名词对照 466

汉英人名对照 492